Anterior Segment Organ Culture Platform zur Verfolgung von Open Globe Verletzungen und therapeutischer Leistung

Zusammenfassung

Open-Globe-Augenverletzungen können in ländlichen oder militärrelevanten Szenarien mehrere Tage unbehandelt bleiben, was zu Blindheit führt. Therapeutika werden benötigt, um den Verlust des Sehvermögens zu minimieren. Hier beschreiben wir ein Organkultur-Open-Globe-Verletzungsmodell. Mit diesem Modell können mögliche Therapeutika zur Stabilisierung dieser Verletzungen richtig bewertet werden.

Zusammenfassung

Open-Globe-Verletzungen haben schlechte visuelle Ergebnisse, was oft zu einem dauerhaften Verlust des Sehvermögens führt. Dies ist zum Teil auf eine längere Verzögerung zwischen Verletzungen und medizinischen Eingriffen in ländlichen Umgebungen und militärmedizinischen Anwendungen zurückzuführen, bei denen die Augenheilkunde nicht ohne weiteres verfügbar ist. Unbehandelte Verletzungen sind anfällig für Infektionen, nachdem das Auge seine wasserdichte Versiegelung verloren hat, sowie verlust der Gewebelebensfähigkeit aufgrund von intraokularer Hypotonie. Therapeutika zur vorübergehenden Abdichtung von Verletzungen mit offenem Globus können, wenn sie richtig entwickelt wurden, den Augeninnendruck wiederherstellen und Infektionen verhindern, bis eine ordnungsgemäße Augenheilkunde möglich ist. Um die Produktentwicklung zu erleichtern, wird hier die Verwendung einer offenen Globus-Verletzungsplattform für die organkulturelle Anterior-Segment zur Verfolgung der therapeutischen Leistung für mindestens 72 Stunden nach der Verletzung detailliert beschrieben. Porcines vorderes Segmentgewebe kann in speziell angefertigten Organkulturschalen gehalten und bei physiologischem Augeninnendruck gehalten werden. Punktionsverletzungen können mit einem pneumatisch angetriebenen System erzeugt werden, das Verletzungsgrößen von bis zu 4,5 mm Durchmesser erzeugen kann, ähnlich wie militärisch relevante Verletzungsgrößen. Ein Verlust des Augeninnendrucks kann 72 Stunden nach der Verletzung beobachtet werden, was die ordnungsgemäße Verletzungsinduktion und den Verlust der wasserdichten Augendichtung bestätigt. Die therapeutische Leistung kann durch Anwendung auf das Auge nach Verletzungsinduktion und anschließender Verfolgung des Augeninnendrucks für mehrere Tage verfolgt werden. Darüber hinaus ist das Anterior-Segment-Verletzungsmodell auf weit verbreitete Methoden zur funktionellen und biologischen Verfolgung der Physiologie des vorderen Segments anwendbar, wie z. B. die Beurteilung von Transparenz, Augenmechanik, Hornhautepithelgesundheit und Gewebelebensfähigkeit. Insgesamt ist die hier beschriebene Methode ein notwendiger nächster Schritt zur Entwicklung von Biomaterialtherapeutika zur vorübergehenden Versiegelung von Verletzungen am offenen Globus, wenn die Augenheilkunde nicht ohne weiteres verfügbar ist.

Einleitung

Open Globe (OG)-Verletzungen können zu einem dauerhaften Verlust des Sehvermögens führen, wenn sie nach einer Verletzung nicht behandelt oder zumindest stabilisiert werden¹. Verzögerungen sind jedoch in abgelegenen Gebieten weit verbreitet, in denen der Zugang zu ophthalmologischen Eingriffen nicht ohne weiteres möglich ist, wie in ländlichen Gebieten oder auf dem Schlachtfeld in militärischen Szenarien. Wenn die Behandlung nicht ohne weiteres verfügbar ist, besteht der derzeitige Behandlungsstandard darin, das Auge mit einem starren Schild zu schützen, bis ein medizinischer Eingriff möglich ist. In der Militärmedizin beträgt diese Verzögerung ....

Protokoll

Bevor Sie dieses Protokoll durchführen, beachten Sie, dass es rechtliche und ethische Anforderungen für die Verwendung von Tieren in Forschung und Ausbildung gibt. Wenn lebende Tiere als Quelle von Augengewebe verwendet werden, holen Sie vor Beginn die Genehmigung der örtlichen ethischen oder rechtlichen Behörde (IACUC oder Ethikkommission usw.) ein. Wenn es irgendwelche Fragen bei der Erlangung der Genehmigung für die Verwendung von Tieren gibt, fahren Sie nicht fort. Wir haben zuvor festgestellt und berichtet, dass frische Schweineaugen, die innerhalb von 24 Stunden post mortem erhalten und verwendet wurden, im Vergleich zur In-vivo-Physiologie am nächsten ....

Ergebnisse

Bilder, die mittels optischer Kohärenztomographie (OCT) aufgenommen wurden, werden für OG-verletzte Augen gezeigt, um zu veranschaulichen, wie eine erfolgreiche Verletzungsinduktion aussieht. Abbildung 3 zeigt Bilder für Kontroll- und OG-verletztes AS-Gewebe unmittelbar nach der Verletzung und 72 h später. Es werden zwei Ansichten gezeigt: Querschnittsbilder durch die Verletzungsstelle und Top-Down-Projektion mit maximaler Intensität (MIPs), um die Oberfläche des Bildes zu visualisieren. Kon.......

Diskussion

Es gibt kritische Schritte mit der ASOC OG-Verletzungsplattform, die hervorgehoben werden sollten, um die Erfolgswahrscheinlichkeit bei der Verwendung der Methodik zu verbessern. Erstens ist es während der Dissektion des vorderen Segments wichtig, das trabekuläre Geflecht zu erhalten, aber es ist schwierig, es richtig zu machen. Wenn das TM gestört ist, hält das Auge den physiologischen Druck nicht aufrecht und erfüllt nicht die Zulassungskriterien für die experimentelle Verwendung. Es wird empfohlen, den Dissektionsproz.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
10-32 Polycarbonat gerader Stecker, Rohrverbinder mit Außengewinde	McMaster-Carr	51525K431
10-32 Innensechskantschraube, ½ "	McMaster-Carr	92196A269
10 mL Spritze	BD	302995
20 mL Spritze	BD	302830
Anti-Anti	Gibco	15240-096
Kugelkopf L Schlüssel	McMaster-Carr	5020A25
Betadine	Fisher	Scientific NC1696484
BD  Intramedizin  PE 160 Schlauch	Fisher Scientific	14-170-12E
Wattestäbchen	Puritan	25-8061WC
DMEM Medien	ATCC	30-2002
FBS	ATCC	30-2020
Feine Pinzette	World Precision Instruments	15914
Gaze	Covidien	8044
Gentamicin	Gibco	15710-064
Glutamax	Gibco	35050-061
Hochtemperatur-Silikon-O-Ring, 2 mm breit, 4 mm ID	McMaster-Carr	5233T47
Große Pinzette	World Precision Instruments	500365
Große chirurgische Schere	World Precision Instruments	503261
Mittelzahnige Pinzette	World Precision Instrumente	501217
Nagel (Einstichobjekt)	McMaster-Carr	97808A503
Nylon-Spritzenvorsatzfilter	Fisher	09-719C
PBS	Gibco	10010-023
Petrischale (100 mm)	Fisher	FB0875713
Polycarbonat, dreipolig, Absperrhahn mit Stecker  luer  Schloss	Fisher	NC9593742
Rasierklinge	Fisher	12-640
Edelstahl 18 G  90 Grad  Winkel-Dosiernadel	McMaster-Carr	75165A81
Edelstahl 18 G gerade ½ '’ Dosiernadel	McMaster-Carr	75165A675
Sterile 100 mL Becher mit Deckel	VWR	15704-092
Vannas  Schere	World Precision Instruments	WP5070