Piattaforma di coltura d'organo del segmento anteriore per il monitoraggio delle lesioni Open Globe e delle prestazioni terapeutiche

Emily N. Boice; Eric J. Snider

doi:10.3791/62649

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Articolo metodologico

Piattaforma di coltura d'organo del segmento anteriore per il monitoraggio delle lesioni Open Globe e delle prestazioni terapeutiche

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DOI:

10.3791/62649

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25 agosto 2021

Emily N. Boice¹ , Eric J. Snider¹^,²

¹Department of Sensory Trauma, United States Army Institute of Surgical Research, Fort Sam Houston, ²Engineering Processes and Product Development Group, United States Army Institute of Surgical Research, Fort Sam Houston

In questo articolo

Sommario

Le lesioni agli occhi open globe possono non essere trattate per più giorni in scenari rurali o militari rilevanti, con conseguente cecità. Le terapie sono necessarie per ridurre al minimo la perdita della vista. Qui, descriviamo in dettaglio un modello di lesione open globe per la coltura di organi. Con questo modello, le potenziali terapie per stabilizzare queste lesioni possono essere valutate correttamente.

Abstract

Le lesioni open globe hanno scarsi risultati visivi, spesso con conseguente perdita permanente della vista. Ciò è in parte dovuto a un ritardo prolungato tra lesioni e interventi medici in ambienti rurali e applicazioni di medicina militare in cui l'assistenza oftalmica non è prontamente disponibile. Le lesioni non trattate sono suscettibili di infezione dopo che l'occhio ha perso il suo sigillo a tenuta stagna, così come la perdita di vitalità tissutale a causa dell'ipotensione intraoculare. Le terapie per sigillare temporaneamente le lesioni a globo aperto, se adeguatamente sviluppate, possono essere in grado di ripristinare la pressione intraoculare e prevenire l'infezione fino a quando non è possibile un'adeguata cura oftalmica. Per facilitare lo sviluppo del prodotto, qui è dettagliato l'uso di una piattaforma di lesioni open globe per la coltura di organi del segmento anteriore per il monitoraggio delle prestazioni terapeutiche per almeno 72 ore dopo l'infortunio. Il tessuto del segmento anteriore suino può essere mantenuto in piatti di coltura di organi progettati su misura e mantenuto a pressione intraoculare fisiologica. Le lesioni da foratura possono essere create con un sistema pneumatico in grado di generare lesioni fino a 4,5 mm di diametro, simili alle dimensioni delle lesioni rilevanti per l'esercito. La perdita di pressione intraoculare può essere osservata per 72 ore dopo l'infortunio confermando la corretta induzione della lesione e la perdita della tenuta stagna dell'occhio. Le prestazioni terapeutiche possono essere monitorate mediante applicazione all'occhio dopo l'induzione della lesione e quindi il monitoraggio della pressione intraoculare per più giorni. Inoltre, il modello di lesione del segmento anteriore è applicabile ai metodi ampiamente utilizzati per il monitoraggio funzionale e biologico della fisiologia del segmento anteriore, come la valutazione della trasparenza, della meccanica oculare, della salute dell'epitelio corneale e della vitalità dei tessuti. Nel complesso, il metodo qui descritto è un passo successivo necessario verso lo sviluppo di terapie biomateriali per sigillare temporaneamente le lesioni a globo aperto quando la cura oftalmica non è prontamente disponibile.

Introduzione

Le lesioni a globo aperto (OG) possono causare la perdita permanente della vista se non trattate o almeno stabilizzate a seguito di^{lesioni 1}. I ritardi, tuttavia, sono prevalenti in aree remote in cui l'accesso all'intervento oftalmico non è prontamente disponibile, come nelle aree rurali o sul campo di battaglia in scenari militari. Quando il trattamento non è prontamente disponibile, l'attuale standard di cura è quello di proteggere l'occhio con uno scudo rigido fino a quando non è possibile l'intervento medico. In medicina militare, questo ritardo è attualmente fino a 24 ore, ma si prevede che aumenterà fino a 72 ore nelle future operazioni ....