Lasergestützte selektive Ablation von Hornhaut-Endothelzellen von Schweinen: Eine Technik zur Induktion einer fokussierten Schädigung der Hornhaut von Schweinen für ex vivo-Studien

0 Aufrufe4:11 Min. • July 8th, 2025

Die innerste Schicht der Schweinehornhaut - der transparente avaskuläre Teil des vorderen Auges - besteht aus Hornhautendothelzellen (CECs), die von der Basalmembran - der Descemet-Membran oder DM - gestützt werden. CECs erhalten die Hornhauttransparenz und das optimale Sehvermögen. Jede Beschädigung von ihnen kann das Sehvermögen beeinträchtigen.

Bei selektiver KEK-Schädigung beginnen Sie mit einem frisch geernteten Schweineauge in einem geeigneten Medium. Entferne das umgebende Gewebe. Behandeln Sie das Auge mit einem geeigneten Desinfektionsmittel, um eine mikrobielle Kontamination der Oberfläche zu vermeiden. Untersuchen Sie nach der Kochsalzlösung das vordere Auge optisch, um Anomalien vor der Laserbestrahlung auszuschließen.

Sichern Sie das Auge in einer maßgeschneiderten Haltevorrichtung vor einer Spaltlampeneinheit, die mit einem Laser einer bestimmten Wellenlänge ausgestattet ist. Visualisieren Sie die einzelnen Hornhautschichten. Richten Sie die Laserpulse bei entsprechender Laserenergie und Fokuspunktposition auf die Hornhaut-Endothelschicht. Die fokussierten, kurzzeitigen, leistungsstarken Impulse bewirken einen selektiven CEC-Bruch von der freiliegenden Oberfläche und verhindern gleichzeitig eine Wärmediffusion, wodurch das DM- oder Stromagewebe geschützt wird.

Durch Anlegen einer Eintrittsöffnung in der Nähe des Limbus - des korneoskleralen Übergangs - injizieren Sie eine viskoelastische Lösung in die vordere Kammer, die die Hornhaut enthält, um sie zu stabilisieren und die verbleibenden CECs zu schützen. Exzidieren Sie das laserbehandelte Hornhautsegment und überführen Sie es mit der CEC-Seite nach oben in eine medienhaltige Multi-Well-Platte. Das ex vivo Modell der Hornhautendothelverletzung kann für weitere Studien verwendet werden.

Nachdem Sie frisch entkernte Schweineaugen aus dem örtlichen Schlachthof erhalten haben, legen Sie die Proben in 4 Grad Celsius, volles Medium. Verwenden Sie eine Schere, um das extrazelluläre Gewebe zu entfernen, und weichen Sie die Augen fünf Minuten lang in 5%iger Povidon-Jod-Augenlösung ein. Legen Sie anschließend die desinfizierten Proben in steriles PBS bei Raumtemperatur.

Mit einem optischen Kohärenztomographen im Spektralbereich können Sie die Augen auf schwerwiegende Erkrankungen des vorderen Augenabschnitts wie Hornhautnarben, Ödeme und andere Trübungen untersuchen. Positionieren Sie die Augen nach dem Screening vor einer Spaltlampeneinheit, die mit einem Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 Nanometern und einem Brennfleckdurchmesser von 10 Mikrometern in Luft ausgestattet ist. Wählen Sie die 12-fache Vergrößerung und lenken Sie die Beleuchtung ab, um die einzelnen Hornhautschichten zu visualisieren.

Nachdem Sie die Pulsenergie und den Fokuspunkt auf die entsprechenden Parameter für die selektive Ablation der Hornhautendothelzellen eingestellt haben, wenden Sie mehrere Laserschüsse auf das Gewebe an. Platzieren Sie dann unter einem Präpariermikroskop eine klare Hornhaut-Parazentese in der Nähe des Limbus und injizieren Sie ein Viskoelastikum, um die innere Kammer zu stabilisieren. Verwenden Sie dann ein 8-Millimeter-Trepan, um die laserbehandelte zentrale Hornhaut herauszuschneiden, und platzieren Sie die isolierte Hornhaut mit der Endothelseite nach oben in einer Vertiefung einer 12-Well-Platte. Wenn alle Hornhäute entnommen wurden, geben Sie 3 Milliliter Vollmedium in jede Probenvertiefung und inkubieren Sie die Proben bis zu drei Tage lang bei 37 Grad Celsius.