Misurazione del diametro dei vasi retinici da immagini di angiografia fluorescente di topo
19 maggio 2023
La vascolarizzazione retinica del topo è particolarmente interessante per comprendere i meccanismi di formazione del pattern vascolare. Questo protocollo misura automaticamente il diametro dei vasi retinici di topo da immagini del fondo oculare dell'angiografia fluorescente a una distanza fissa dal disco ottico.
Questo protocollo fornisce un metodo semplice e affidabile per misurare automaticamente il diametro dei vasi retinici nei topi anestetizzati a causa di mutazioni genetiche o malattie retiniche. Il vantaggio principale di questa tecnica è che il programma MATLAB scritto su misura è pratico, facile da usare, comodo e affidabile. Le variazioni del diametro dei vasi retinici si verificano comunemente in malattie degenerative come la RP e altre condizioni vascolari retiniche.
I modelli murini offrono informazioni sull'efficacia del trattamento e sul loro impatto sui vasi retinici. Il metodo può essere potenzialmente utile come marcatori clinici quantificabili a seguito della progressione dei disturbi vascolari nell'occhio e per il monitoraggio di potenziali trattamenti. Per iniziare, preparare una siringa con soluzione di lavoro alla fluoresceina e somministrarla per via intraperitoneale all'animale anestetizzato e applicare una goccia di gel di metilcellulosa al 2% sulla superficie corneale.
Quindi posizionare l'animale sul tavolino di posizionamento del sistema di imaging. Posizionare l'obiettivo della fotocamera del fondo oculare per l'imaging retinico in modo che tocchi direttamente e delicatamente la cornea del topo e regolare leggermente l'allineamento per posizionare la testa del nervo ottico al centro del campo visivo. Quindi passa al canale di fluorescenza verde sulla fundus camera e concentrati sui vasi retinici per scattare le immagini.
Acquisire immagini nei punti temporali desiderati dopo l'iniezione di fluoresceina per determinare il punto temporale ideale e visualizzare l'immagine del fondo oculare della fluoresceina. Innanzitutto, apri il programma MATLAB. Quindi scarica e salva il diametro del fondo oculare.
codice m. Quindi, apri la cartella di analisi dell'immagine del fondo oculare e trascina e rilascia il diametro del fondo oculare. m nella cartella di analisi.
Trascina e rilascia un'immagine FFA nella cartella di analisi delle immagini. Nel programma MATLAB, fare clic due volte sul file di codice per attivarlo. Seleziona l'opzione Esegui.
Apparirà un menu a comparsa per selezionare l'immagine. Selezionare l'immagine e sullo schermo verrà visualizzato un menu a comparsa per i parametri di analisi. Impostare i parametri di analisi nel menu contestuale e premere OK. Selezionare il centro del disco ottico, quindi selezionare il bordo del disco ottico.
L'analisi verrà eseguita in background e i risultati dell'analisi appariranno sullo schermo. La tabella contiene i valori della media, della deviazione standard e dell'errore standard per ogni recipiente. Salva la tabella.
E poi salva la cifra con lo spessore medio impostato. Aprite la cartella di analisi con i file salvati, quindi aprite la figura salvata. Apri la tabella salvata, copia i valori e incollali in un file Excel.
Dopo l'iniezione di fluoresceina, sono state ottenute immagini da un topo di controllo e da un topo MITFMI-VGA9/mutante, per il quale è stata misurata la distanza più breve dal centro del disco ottico ai punti finali sui vasi in senso orario. Il diametro medio del vaso è stato ottenuto in funzione del numero di vasi per i topi wild type e mutanti. Le cose più importanti da ricordare sono il posizionamento della fundus camera e la centratura del disco ottico nell'immagine del fundus.
Oltre a questa tecnica, possono essere eseguite tecniche molecolari per esplorare nuovi farmaci, diagnosticare diverse condizioni vascolari nell'occhio e comprendere meglio il funzionamento della vascolarizzazione retinica.
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Panoramica
Questo protocollo fornisce un metodo affidabile per misurare automaticamente il diametro dei vasi retinici in topi anestetizzati, fondamentale per comprendere le malattie retiniche. La tecnica utilizza un programma MATLAB personalizzato per analizzare immagini del fondo oculare ottenute mediante angiografia fluorescente.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Oftalmologia
- Biologia vascolare
Sfondo
- La vascolarizzazione retinica del mouse è importante per lo studio della formazione dei modelli vascolari.
- Le variazioni del diametro dei vasi retinici sono associate a malattie degenerative.
- Questo metodo può fungere da marcatore clinico quantificabile per il monitoraggio dei disturbi vascolari.
- Le informazioni ottenute dai modelli murini possono fornire indicazioni sull'efficacia dei trattamenti.
Scopo dello studio
- Misurare i diametri dei vasi retinici in topi con mutazioni geniche o malattie retiniche.
- Fornire un metodo pratico e affidabile per i ricercatori.
- Monitorare l'evoluzione delle condizioni vascolari retiniche.
Metodi Utilizzati
- Somministrare la soluzione operativa di fluoresceina per via intra-peritoneale a topi anestetizzati.
- Applicare un gel di metilcellulosa al 2% sulla superficie corneale.
- Utilizzare un programma MATLAB personalizzato per l'analisi delle immagini.
- Analizzare le immagini del fondo oculare mediante angiografia fluorescente per la misurazione del diametro dei vasi.
Risultati principali
- Il protocollo consente una misurazione accurata dei diametri dei vasi retinici.
- È semplice da usare e comodo per i ricercatori.
- Potenzialmente utile per monitorare gli effetti del trattamento nelle malattie retiniche.
- Fornisce informazioni sull'impatto delle mutazioni geniche sulla vascolarizzazione retinica.
Conclusioni
- Questo metodo è uno strumento prezioso per lo studio dei cambiamenti vascolari retinici.
- Migliora la comprensione delle malattie retiniche e dei loro trattamenti.
- Applicazioni future potrebbero includere il monitoraggio clinico dei disturbi retinici.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La misurazione automatizzata del diametro dei vasi retinici nei modelli murini consente una valutazione quantitativa dei cambiamenti vascolari associati a mutazioni genetiche e malattie retiniche. Questa capacità supporta la scoperta precoce e la ricerca traslazionale fornendo metriche vascolari standardizzate e riproducibili per valutare l'evoluzione della malattia e l'impatto terapeutico. L'integrazione dell'analisi automatizzata delle immagini nei flussi di lavoro preclinici aumenta la fiducia predittiva e orienta decisioni di portafoglio basate sulla valutazione del rischio nello sviluppo di farmaci oftalmici.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Permette una quantificazione oggettiva dei fenotipi vascolari in modelli murini geneticamente modificati.
- Supporta la validazione funzionale di bersagli coinvolti nella patologia vascolare retinica.
- Facilita la riduzione del rischio meccanicistico collegando mutazioni geniche a esiti vascolari misurabili.
- Fornisce endpoint standardizzati per studi basati su ipotesi sui meccanismi delle malattie retiniche.
Sviluppo di screening e saggi
- Fornisce misurazioni quantitative e riproducibili del diametro dei vasi per la standardizzazione dei saggi.
- Prepara flussi di lavoro validati per l'acquisizione di immagini e l'analisi, destinati allo screening di composti successivi.
- Consente scalabilità e riutilizzo della piattaforma su diversi background genetici e interventi.
- Supporta una valutazione affidabile di terapie sperimentali rivolte alla vascolarizzazione retinica.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Allinea le metriche vascolari precliniche a endpoint rilevanti per la malattia, garantendo continuità traslazionale.
- Permette il monitoraggio degli effetti del trattamento e della progressione della malattia in vivo.
- Supporta decisioni di avanzamento aggiustate per il rischio, basate su letture quantitative dei parametri vascolari.
- Facilita l'integrazione di biomarcatori molecolari e di imaging negli studi preclinici.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo metodo di analisi automatizzata delle immagini si inserisce nel continuum che va dalla fase iniziale di scoperta alla fase preclinica, fornendo un ponte dalla validazione del bersaglio genetico allo sviluppo di biomarcatori traslazionali nella ricerca oftalmica.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi biologici quantificando le modifiche vascolari in risposta a perturbazioni genetiche o farmacologiche.
- Screening: Fornisce uscite quantitative riproducibili del diametro dei vasi pronte per saggi, utili per la valutazione di composti.
- Analisi: Genera tabelle quantitative di media, deviazione standard ed errore standard per i diametri dei vasi, consentendo confronti statistici solidi.
- Ricerca traslazionale: Allinea gli endpoint di imaging preclinico con i marcatori clinici della salute vascolare retinica.
- Riutilizzo aziendale: Offre una piattaforma di analisi basata su MATLAB riutilizzabile e adattabile a diversi modelli di malattie retiniche.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nei modelli di malattie retiniche.
- Valore operativo: Standardizza e automatizza la misurazione dei vasi, migliorando la riproducibilità e la produttività.
- Valore strategico: Permette decisioni informate di prosecuzione o interruzione e un avanzamento efficiente in termini di capitale dei programmi oftalmici.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione corretta per il rischio di bersagli e candidati terapeutici in base a parametri vascolari quantitativi.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nell'imaging retinico e nell'analisi delle immagini basata su MATLAB.
- Richiede l'accesso a una camera del fondo oculare commerciale e a infrastrutture per l'imaging a fluorescenza.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i gruppi di lavoro per i protocolli di imaging e i parametri di analisi.
- Potrebbe essere necessaria un'adattamento per diverse ceppi di topi o modelli di malattie retiniche.
- La qualità delle immagini e il centramento del disco ottico sono fondamentali per ottenere misurazioni affidabili.
Domande frequenti sulla biofarmaceutica
Chapters in this video
0:00
Introduction
0:55
In Vivo Imaging of Retinal Vasculature Using a Rodent Retinal Imaging System
1:48
Analysis of the Retinal Vessel's Diameter
3:07
Results: Analyzing Retinal Vessel Diameter and Vasculature Using Fluorescein Angiography
3:55
Conclusion
