우리는 녹음이 마취 교란없이 실시하고 있습니다 인간의 조건에 더 유사하다 눈 (전위도) 및 의식 쥐의 뇌 (시각 잠재적 유발)에서 시각 전기 생리 신호를 측정하는 수술 주입 및 녹음 과정을 보여줍니다.
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이 논문에서
요약
초록
전체 필드 전위도 (ERG) 및 시각 유발 전위 (VEP)은 실험실과 임상 모두에서 망막과 시각 경로의 무결성을 평가하는 유용한 도구입니다. 현재 전임상 ERG와 VEP 측정은 안정된 전극 게재 위치를 보장하기 위해 마취로 수행됩니다. 그러나 마취 임재 정상적인 생리적 반응을 오염시키는 것으로 밝혀졌다. 이 마취 교란을 극복하기 위해, 우리는 의식 쥐의 ERG와 VEP를 분석 할 수있는 새로운 플랫폼을 개발한다. 전극은 수술 ERG을 분석하고 경막 VEP를 측정 할 수있는 시각 피질을 통해 할 수있는 눈에 서브 conjunctivally 주입한다. 진폭 및 감도 범위 / 타이밍 파라미터가 발광 에너지 증가에 ERG 및 VEP 양에 대해 분석된다. 르와 VEP 신호는 적어도 사주 후 수술 주입을위한 안정적이고 반복적으로 표시됩니다. 마취없이 ERG와 VEP 신호를 기록하는이 능력은 전임상들에 교란랩탑 설치는 임상 데이터에 우수한 번역을 제공해야한다.
서론
르와 VEP는 각각 실험실과 병원 모두에서 망막과 시각 경로의 무결성을 평가하는 생체 도구의 최소 침습 있습니다. 전체 필드 ERG는 망막 통로 1,2- 다양한 세포 종류를 대표하는 각각의 요소와 다른 구성 요소들로 분해 될 수있는 특성 파형을 산출한다. 고전 전체 필드 ERG 파형은 광 수용체 활동 후 빛에 노출 2-4을 대표하는 것으로 나타났다 초기 음의 기울기 (A-파)로 구성되어 있습니다. 다음은 파가 중간 망막, 주로 ON 바이폴라 세포 5-7의 전기 활동을 반영하는 상당한 양의 파형 (B-파)로 이어진다. 또한, 하나는로드 응답 (8)로부터 콘을 분리 광량 간 자극 간격을 변화 할 수있다.
플래시 VEP는 망막 빛 자극에 반응하여 시각 피질과 뇌 줄기의 전기 전위를 나타냅니다9,10. 이 파형은 레티노-geniculo-선조체 경로 11-13 쥐 11,13 다양한 V1 라미 수행 피질 처리를 나타내는 말 성분 뉴런의 활성을 반영하는 초기 요소와, 초기 및 후기 요소로 세분화 될 수있다. 따라서 ERG와 VEP의 동시 측정은 시각 경로에 관여 구조의 포괄적 인 평가를 반환합니다. ....
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프로토콜
윤리 문 : 동물 실험은 과학적 목적을위한 동물의 관리 및 사용 (2013)의 호주 코드에 따라 실시 하였다. 동물 윤리 승인은 동물 윤리위원회, 멜버른 대학에서 얻었다. 재료는 본 명세서 만 아니라 의학적 또는 수 의학적 용도를위한 실험실 실험이다.
1. 준비 전극
주 : 세 채널 송신기가 동시에 수행 될 2 ERG 1 VEP 기록 가능 외과 이식에 사용된다. 활성 비활성 및 3 개의 전극을 눈에 부착하기 위해 주입 전에 링 형상으로 사전 식 될 필요가있다. 비활성 전극 전체 색깔 덮개로 덮여있는 동안 식별 목적을 위해, 제조 업체, 절반 흰색에 반 색깔의 플라스틱 덮개를 활성 전극을 동봉했다. 접지 전극 (투명 플라스틱 외피) 변경되지 않고 남아있다. 모든 활성 및 비활성 ELECTR에 대한송시 행위는 1.1, 1.2, 1.3 및 1.7 단계를 반복합니다.
- 이 뾰족한 펜치로 이중 가닥 스테인레스 스틸 전극을 꼬인 것이 풀리다.
- 링 전극을 형성하는 나머지 하나의 긴 직선 가닥두고 스테인리스 스트랜드 (선단으로부터 약 1cm) 중 하나를 낸다.
- 전극의 팁에서 매끄러운 고리를 형성하고, 다시 그 자체 트위스트 상 스테인리스 단일 가닥 접어.
- 르 활성 전극 패션이....
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결과
감광체 응답은 램과 퓨의 모델에 기초하여, 각 동물에 대한 상위 2 발광 에너지 (1.20, 1.52 로그 CSM -2)에서 ERG 응답의 초기 하강 사지의 전연 지연 가우시안 피팅에 의해 분석되고 (22)는 후드와 자작 나무 (23)에 의해 공식화. 이 공식은 진폭과 민감도 매개 변수 (그림 1C 각각 1D를) 반환합니다. 쌍곡선 함수는 또한 진폭과 민감도 매개 변수 (그림 1E 및 1F 각각)을 반환 각 동물에 대한 막대 양극 세포의 발광 에너지 응답에 장착되었다. 콘 바이폴라 셀 진폭이 피크 반응에 도달하는 데 걸린 시간으로 촬영 암시 시간 파형의 피크 응답 (도 1a 및도 1b의 정상 파형)으로 분석 하였다. 자세한 사항은 .......
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토론
때문에 시각 전기 생리학의 최소 침습 자연, 인간 환자의 ERG와 VEP 기록은 의식이있는 상태에서 수행에만 전극 배치를위한 국소 마취제의 사용을 요구하고 있습니다. 반면에, 동물 모델에서 시각적 전기 생리학 종래 자발적 눈과 몸체 움직임을 제거하여 안정적인 전극의 배치를 가능하게 전신 마취 하에서 수행된다. 이전 공보 25-27 24 등으로 도시하지만, 일반적으로 사용되는 전신 마취제는 ERG 및 VEP 응답을 변경. 설치류 모델의 의식 ERG와 VEP 플랫폼 등의 개발로 차례로 임상 연구 결과를 임상에서 더 나은 번역 가능성을 줄 수있다 동물 모델에서 생리적 반응의 우수한 표현을 제공합니다. 마취를 사용하는 또 다른 단점은 실험의 기간을 제한한다는 것이다. 구체적으로는, 반복 administ뿐만 아니라 장기간의 마취제의 사용마취제의 배급은 약물 구축 및 관련 호흡기 문제 (28)과 같은 부작용의 가능성을 증가시킬 수있다.
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공개 사항
RG와 RF는 이 연구의 상업적 자금 제공자(화이자 노이센티스 및 화이자 글로벌 리서치)의 직원입니다. MI는 이 연구 기간 동안 Pfizer Global Research의 직원이었으며 현재 Proteostasis Therapeutics(미국 케임브리지)의 직원입니다.
감사의 글
JC는 이 원고를 집필하는 데 재정적 지원을 해준 멜버른 대학교의 데이비드 헤이 추모 기금(David Hay Memorial Fund)에 감사의 뜻을 전합니다. 이 프로젝트에 대한 자금은 ARC Linkage 보조금 100200129(BVB, AJV, CTON)에서 제공했습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 생체 증폭기 | ADInstruments | ML 135 | ERG 및 VEP 신호 증폭 |
| 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨 1.0% | Allergan | CAS 0009000-11-7 | 수술 중 각막 수분 유지 |
| Carprofen 0.5% | Pfizer Animal Health Group | CAS 53716-49-7 | 수액 보충을 위해 주사 가능한 식염수를 투여하는 수술 후 진통제 |
| 클로르헥사딘 0.5% | Orion Laboratories | 27411, 80085 | 수술 기구 |
| 소독 시아노아크릴레이트 젤 활성제 | RS 구성 요소 | 473-439 | 빠르게 건조 시아노아크릴레이트 젤 |
| 시아노아크릴레이트 젤 | RS 구성 요소 | 473-423 | 두개골에 스테인리스 나사 고정 |
| 치과 버 | Storz Instruments, Bausch 및 Lomb | E0824A | VEP 나사를 이식하기 위해 각 반구의 두개골에 작은 구멍을 만들기위한 ~ 0.7mm 직경의 소형 드릴 헤드 드릴 |
| Bosch | Dremel 300 시리즈 | 트레패닝용 자동 드릴 | |
| Enrofloxin | Troy Laboratories | 예방적 항생제 포스트 surgey | |
| Ganzfeld 통합 구 | 광도 측정 솔루션 국제 | 맞춤형 광 자극기 : 직경 36mm, 조리개 13cm 크기 | |
| 거즈 면봉 | Multigate Medical Products Pty Ltd | 57-100B | 수술 절개 및 노출 된 두개골 표면 건조 |
| 수술 중 Isoflurane 99.9 % | Abbott Australasia Pty Ltd | CAS 26675-46-7 | 소유명: Isoflo(TM) 흡입 마취제. VEP 전극 임플란트 수술 |
| Kenacomb 연고 | Aspen Pharma Pty Ltd | 수술 후 피부 자극 및 가려움증을 줄이기 위해 | |
| Luxeon LED | Phillips Lighting Co. | 광 자극을 위해 20 개의 5 W 및 1 개의 1 W LED가 스코프 소프트웨어로 제어 | |
| 바늘 (매크로 수술) | World Precision Instruments | 501959 | 복부 및 머리 수술 봉합에 사용되며 3-0 봉합사, 눈 바늘, 커팅 엣지 5/16 서클 크기 1, 15mm |
| 바늘 홀더 (매크로 수술) | World Precision Instruments | 500224 | 복부 및 머리 수술 |
| 중 바늘을 잡기 위해바늘 홀더 (미세 수술) | World Precision Instruments | 555419NT | 안구 수술 중 바늘을 잡기 위해 |
| Optiva 카테터 | Smiths Medical International LTD | 16 또는 21 G | 가이드 두개골에서 결막까지 각막 활성 전극 |
| 포비돈 요오드 10% | Sanofi-Aventis | CAS 25655-41-8 | 소유명: Betadine, 수술을 위해 면도한 피부를 준비하기 위한 방부제 10%, 500 ml |
| Powerlab 데이터 수집 시스템 | ADInstruments | ML 785 | 텔레메트리 송신기에서 신호 획득, 텔레메트리 데이터 컨버터 |
| Proxymetacaine 0.5% | Alcon Laboratories | CAS 5875-06-9 | 토피칼 안구 진통 |
| Restrainer | cutom 제작 | Restrainer의 앞면은 머리 움직임을 최소화하기 위해 테이퍼되어 있으며, 길이는 다양한 랫 길이를 수용할 수 있도록 조정할 수 있습니다. 전체 직경은 60 mm입니다. | |
| Scapel blade | R.G. Medical Supplies | SNSM0206 | 외과 절개 |
| 가위(매크로 수술) | World Precision Instruments | 복 | 부 및 앞머리 조직 절단용 |
| 501225 가위(미세 수술) | World Precision Instruments | 501232 | 전극 부착을 위한 결막 해부 |
| 범위 소프트웨어 | ADInstruments | 버전 3.7.6 | 동시에 ADI Powerlab 시스템을 통해 자극을 트리거하고 데이터를 수집합니다. |
| 버 | 오스터 | 골든 A5 | 쉐이브 퍼 |
| 스테인리스 스트릴 나사 | MicroFasteners | L001.003CS304 | 0.7 mm 샤프트 직경, 3 mm 길이 |
| 입체 프레임 | David Kopf | 모델 900 | 두개골의 이식 랜드 마크를 찾기위한 작은 동물 입체 기구 |
| 수술 용 드레이프 | Vital Medical Supplies | GM29-612EE | 수술 중 멸균 환경 보장 |
| 봉합사 (거대 외과) | Ninbo 의료 바늘 | 3-0 | , 멸균 실크 꼰, 60cm |
| 봉합 바늘 ( 미세수술) | Ninbo 의료용 바늘 | 8-0 또는 9-0 | 안구 수술 포함, 공막에 전극 봉합 및 결막 상처 봉합, 나일론 봉합사, 3/8 원 1 × 5, 30 cm |
| 텔레메트리 데이터 변환기 | DataSciences International | R08 | 사용하면 텔레메트리 신호가 데이터 수집 소프트웨어와 인터페이스할 수 있습니다 |
| 텔레메트리 데이터 교환 매트릭스 | DataSciences International | 송신기에서 데이터를 수집하고 수신기와 페어링 | |
| 텔레메트리 데이터 수신기 | DataSciences International | RPC-1 | 송신기에서 텔레메트리 데이터 수신 |
| 메트리 송신기 | DataSciences 국제 | F50-EEE | 3 채널 텔레메트리 송신기 |
| 트로피카미드 0.5% | Alcon Laboratories | 홍채 확장 | |
| 핀셋 (거대 외과) | World Precision Instruments | 500092 | 복부 및 머리 수술 중 조직 조작 |
| 핀셋 (미세 수술) | World Precision Instruments | 500342 | 안구 수술 중 조직 조작 |
참고문헌
- Frishman, L. J. Origins of the Electroretinogram. , The MIT Press. (2006).
- Granit, R. The components of the retinal action potential in mammals and their relation to the discharge in the optic nerve. J Physiol. 77, 207-239 (1933).
- Brown, K. T.
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재인쇄 및 허가
