פרוטוקול זה מפרט את המתודולוגיה להצבה חיסונית מלאה של רשתיות עכברים, ומבטיח הכנת רקמות קפדנית, דגירה מדויקת של נוגדנים וספירת תאים אוטומטית אמינה. ההליך מאפשר תיוג וכימות חזקים של תאי גנגליון רשתית (RGCs), ומאפשר הערכה מדויקת של אוכלוסיות תאים בהקשרים ניסיוניים שונים. השיטה שימשה לספירת RGCs בעכברים מסוג בר וגלאוקומה, והניבה תוצאות עקביות. תוצאה מייצגת מראה שמספר ה-RGCs בעכבר בוגר רגיל בגיל חודשיים הוא כ-45,000 (איור 6).
כדי להעריך אם תוכנת הבינה המלאכותית יכולה לכמת במדויק RGCs המסומנים ב-BRN3a במודלים נורמליים ומחלות, יצרנו מודל עכבר המושרה על ידי N-methyl-D-aspartate (NMDA) של גלאוקומה7. הרשתית המלאה ממודל זה הוכתמה באנטי-BRN3A, וה-RGCs כומתו באמצעות תוכנת הספירה האוטומטית. התוצאה הצביעה על צביעת רקע גבוהה יחסית (איור 7). עם זאת, התוכנה הצליחה לזהות במדויק כמעט את כל RGCs. בסך הכל זוהו 15,231 RGCs ברשתית זו, לעומת כ-45,000-50,000 RGCs ברשתית עכבר רגילה, דבר המצביע על ניוון חמור. לפיכך, תוכנת AI יכולה לשמש ביעילות גם כדי לספור RGCs ברשתית עם איכות צביעה פחות אופטימלית.

איור 1: תרשים סכמטי להכנת RGC. (A) גלגל העין מוסר ומונח ב-1x PBS. (B) גלגל העין מקובע ב-4% PFA על קרח למשך 3 שעות. (C) הסרת הקרנית. (D) הוצאת העדשה. (E) העין מחולקת ל-4 דשים באמצעות מספריים. (F) לובן העין מתקלף, והלכלוך מוסר בעדינות מפני הרשתית בעזרת מברשת רכה. (G) הרשתית מסומנת חיסון עם אנטי-BRN3A. (H) אותות פלואורסצנטיים מצולמים באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי. (I) ספירה אוטומטית של RGCs. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: בידוד של רשתית העכבר בהרכבה שלמה. (A) העכבר מורדם על-ידי נקע צוואר הרחם. (B) העכבר מונח על משטח שטוח. (C) גלגל העין מוסר בזהירות עם מספריים. (D) גלגל העין ממוקם בעדינות ב-1x PBS. (E) גלגל העין מקובע באמצעות מלקחיים בקצה הקרנית. (F) חתך קטן נעשה בקצה הקרנית עם מחט. (G) המבנה בצורת קערה מוסר לאחר הסרת הקרנית. (H) העדשה מוסרת בזהירות באמצעות מלקחיים. (I) חתך קטן נעשה לאורך קצה הקרנית לכיוון עצב הראייה על הסקלרה, כדי למנוע נזק לרשתית. (J) לובן העין נקרע לאורך החתך באמצעות מלקחיים. (K) משטחים את הרשתית ומנקים אותה בעזרת מכחול. (L) הרשתית שטוחה ומקובעת במהירות עם מתנול קר כקרח. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: צביעה חיסונית של רשתית העכבר בהרכבה שלמה. (A) לאחר שטיפה עם PBS אחד, הרשתית חסומה באמצעות חיץ חוסם. (B) הרשתית מודגרת עם נוגדן ראשוני בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס למשך הלילה. (C) הרשתית נשטפת עם PBS 1x שלוש פעמים. (D) הרשתית מודגרת עם נוגדן משני למשך שעתיים בטמפרטורת החדר. (E) הרשתית מורכבת על מגלשת זכוכית עם RGCs הפונים כלפי מעלה. (F) תמונות נרכשות באמצעות מיקרוסקופ קונפוקלי בלייזר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: התקנת תוכנת ספירה אוטומטית. (A) שלב 1 כרוך בעדכון נתיב הקובץ לספרייה "yolov5_cpu". (B) הממשק הגרפי מופעל. (C) אימות הנוכחות של קובץ המודל בספריית הבסיס של כונן C. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 5: הפעלת תוכנת ספירת RGC אוטומטית. (A) תוכנת הספירה נפתחת. (B) לוחצים על הלחצן OPEN IMAGE כדי לייבא את התמונה. (C) לוחצים על הלחצן RUN כדי להתחיל ספירה אוטומטית. (D) התאים שנספרו מסומנים בתיבה ריבועית אדומה, ומספר התא מוצג בפינה השמאלית העליונה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 6: ספירה אוטומטית של RGCs של עכברים. הלוח העליון (משמאל) מציג תוצאות מייצגות של רשתית שטוחה עם אנטי-BRN3A; הלוח העליון (מימין) מציג ספירה אוטומטית של RGCs עם תוכנה שפותחה בעבר. סרגל קנה מידה: 100 מיקרומטר. כניסות מהחלוניות העליונות מוגדלות ומוצגות בחלונית התחתונה, בהתאמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 7: ספירת RGC במודל עכבר המושרה על ידי NMDA של גלאוקומה. פאנל שמאלי: סקירה כללית של הרשתית בהרכבה שלמה, המציגה RGCs המזוהים על ידי תוכנת הבינה המלאכותית. פנל ימני: מבט מוגדל על אזור חלקי ברשתית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.