2020년 4월 24일
우리는 트랜스 라미나르 자율 시스템의 사용을 설명하고 자세히 설명합니다. 이 시스템은 인간 후방 세그먼트를 사용하여 세그먼트 내부의 압력(내부)과 시신경(원두개)을 둘러싸서 녹내장 신경병증의 특징을 모방한 횡하수압 그라데이션을 생성합니다.
이 새로운 안구 층류 횡단 자율 시스템은 인간 후방 분절을 사용하여 안구 내 및 두개내 압력을 독립적으로 조절하여 층류 압력 구배를 생성합니다. TAS 모델을 사용하면 이전에는 연구할 수 없었던 생체 외 전임상 방식으로 인간 두개내압을 평가할 수 있습니다. 이 모델은 잠재적으로 녹내장, 외상성 뇌 손상, 특발성 두개내 고혈압 및 우주 비행 관련 신경 안구 증후군과 같은 질병을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.
유입 주사기를 설정하려면 30ml 주사기에 관심 관류 유체 30ml를 로드하고 주사기에 3방향 스톱 콕을 부착합니다. 스톱 콕에 0.22마이크로미터 친수성 필터를 부착하고 15마이크로미터 친수성 필터에 0.22게이지 루어 스터브 어댑터를 부착합니다. 주사기 설정에서 기포를 제거한 후 튜브를 루어 스텁 어댑터에 부착하고 통풍구가 없는 범용 잠금 캡으로 스톱 콕의 측면 포트를 닫습니다.
방금 설명한 대로 두 번째 유입 주사기를 설정한 후 하나의 주사기 채널에 하나의 ICP에 레이블을 지정하고 다른 주사기 채널에 2개의 IOP에 레이블을 지정합니다. 그런 다음 방금 시연한 대로 유출 주사기를 설정하되 주입 매체를 주사기에 로드하지 않습니다. 인간 전체 눈 구체 샘플을 준비하려면 시신경초를 제거하고 후안부에서 유리체액을 제거합니다.
안압 챔버의 둥근 돔에 잘 맞도록 하려면 필요에 따라 후방 분절에서 추가 공막을 자르고 겸자를 사용하여 망막이 분절의 인간 후방 전체에 고르게 퍼지도록 합니다. 그런 다음 시신경이 위를 향하도록 하여 원형 돔 위의 TAS의 IOP 챔버에 세그먼트를 놓고 에폭시 수지 O-링과 4개의 나사를 사용하여 후방 세그먼트를 밀봉합니다. IOP 챔버를 설정하려면 튜브를 챔버의 입력 및 출력 포트에 삽입하고 IOP 유입 주사기를 입력 포트에 삽입합니다.
빈 IOP 배출 주사기 설정을 출력 포트에 삽입하고 푸시/풀 방법을 사용하여 관류 매체를 유입 포트에 천천히 주입하여 후방 아이컵을 채우는 동시에 배출 주사기를 통해 관류 매체를 천천히 당겨 라인의 기포를 제거합니다. 입력 및 출력 튜브 모두에 기포가 없으면 주입을 중지하고 정지 콕을 꺼짐 위치에 잠급니다. IOP 인 포트 필터 어셈블리에서 주사기를 제거하고 주사기에 30mm의 매체를 추가로 채운 다음 실린지 설정을 필터 어셈블리에 다시 삽입합니다.
ICP 챔버를 설정하려면 시신경이 상단 챔버 내에 있는지 주의하면서 챔버를 후방 세그먼트 뒤쪽에 배치하고 4개의 나사로 상단 챔버를 밀봉한 다음 튜브를 ICP 챔버의 입력 및 출력 포트에 삽입하고 ICP 입력 주사기를 입력 포트에 삽입하고, 그리고 빈 ICP 유출 주사기를 출력 포트로 주입하여 방금 시연한 바와 같이 매체로 시스템을 플러시합니다. 데이터 기록 시스템을 설정하려면 8채널 전원과 컴퓨터를 켜고 데이터 수집 소프트웨어를 시작합니다. 파일 및 새로 만들기를 선택하고 설정 및 채널 설정을 선택합니다.
세 개의 채널을 선택하고 표시된 대로 채널 이름을 바꿉니다. 모든 채널의 범위에 대해 2밀리볼트를 선택하고 계산 열에서 채널 1과 2에 대해 계산 없음을 선택합니다. 채널 3에 대한 산술 선택 수식 창의 채널에서 채널 2를 선택합니다.
Function(함수)에서 Math(수학)와 Minus(마이너스)를 선택하고 Channels(채널)에서 Ch 1(채널 1)을 선택합니다. 정수압 트랜스듀서를 설정 및 교정하려면 정수압 트랜스듀서를 다중 채널 브리지 증폭기에 연결된 트랜스듀서 라인에 연결하고 빈 30밀리리터 주사기를 채널 1 ICP 압력 트랜스듀서의 측면 포트에 부착합니다. 채널 1 ICP 압력 트랜스듀서 하단에 혈압계를 부착하고 샘플링 시간 옆의 화살표를 클릭하여 샘플링 속도를 100으로 설정합니다.
브리지 선택 Amp, 주전원 필터 및 영점을 선택하고 압력 변환기를 움직이지 않도록 주의하면서 시스템이 영점 조정될 때까지 기다립니다. 그런 다음 압력 변환기의 흰색 탭을 잡고 혈압계에서 40mm의 수은이 나올 때까지 변환기를 통해 공기를 밀어 넣은 다음 흰색 탭을 풀고 주사기와 혈압계를 제거합니다. 단위 변환 페이지에서 빼기를 선택하고 가장 높은 고원을 강조 표시하여 40mm의 수은을 나타냅니다.
0.1 화살표를 클릭하고, 100을 입력하고, 가장 낮은 고원을 강조 표시하여 수은 수치가 0mm임을 나타냅니다. 0.2에 대한 화살표를 클릭하고, 0을 입력하고, 단위로 수은 밀리미터를 선택하고, 확인을 클릭합니다. Bridge Amp 창에서 Okay를 클릭하고 방금 설명한 대로 가장 높은 고원에 100mm의 수은을 사용하고 가장 낮은 고원에 0을 사용하여 채널 2 IOP에 대한 정수압 변환기를 보정합니다.
TAS 후방 세그먼트 장치를 데이터 수집 시스템에 연결하려면 TAS 후방 세그먼트 장치를 섭씨 37도, 5% 이산화탄소 인큐베이터에 배치하고 채널 1 ICP 압력 변환기의 출력 포트에서 ICP 튜브를 부착합니다. 출력 포트의 IOP 튜브를 채널 2 IOP 압력 변환기에 연결합니다. 차트 보기 페이지에서 샘플링 시작을 선택하고 샘플링 속도를 느리고 1분으로 설정합니다.
그런 다음 프로토콜 요구 사항에 따라 ICP 및 IOP 압력을 조절하기 위해 링 스탠드의 주사기를 위 또는 아래로 조정하거나 압력을 조절하기 위해 관류 펌프에 놓습니다. 이 대표적인 분석에서는 IOP 및 ICP 조건의 다양한 매개변수를 통해 두 챔버의 평균 수직 압력 차이의 유지를 테스트했습니다. 조직의 생존력을 보장하기 위해, 조직 내의 배지를 48시간마다 교환하였다.
배지 교환 시 최소한의 압력 증가가 발생했으며, 실험 14일과 30일에 면역조직화학 분석 및 콜라겐 IV 발현에 의해 관찰된 바와 같이 시신경두의 생존력이나 형태에 영향을 미치지 않았습니다. 다양한 시점에 걸쳐 IOP를 높이거나 ICP를 낮추면 7일 동안 상승된 층류 압력 구배의 범위를 유지할 수 있습니다. 7일 동안 경층압 구배가 상승했을 때 후분절에서 부항 및 두꺼워짐이 관찰되었으며 콜라겐 IV 발현은 실험 기간 동안 신호 발현이 증가하여 두꺼워진 빔을 보여줍니다.
위상 이미징은 대조군에서 부항이 없는 신경절 세포층 내의 건강한 망막 신경절 세포를 보여주며, 상승된 층류 압력 구배 배양의 이미지는 망막 신경 섬유층 내에 망막 신경절 세포가 남아 있지 않고 여분의 세포 기질의 리모델링이 증가한 광범위한 부항을 보여줍니다. 이 기술을 통해 연구자들은 생체 역학적 질병 패러다임을 효과적으로 연구하고 인간 눈에서 분자 발병 기전을 표적으로 하는 층류 압력을 발견할 수 있습니다.
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본 연구는 안압 및 두개강 내압을 독립적으로 조절하도록 설계된 새로운 눈 횡단 자율 시스템(TAS)을 제시합니다. 횡단 압력 구배를 생성함으로써, 이 시스템은 안압 및 두개강 내압의 차이를 조절하여 눈 질환 및 두개강 내압에 영향을 미치는 조건에 대한 연구를 위해 녹내장 성 시신경병증을 모방하는 것을 목표로 합니다.
The translaminar autonomous system (TAS) addresses a critical unmet need in ophthalmic and neuro-ophthalmic research by enabling independent regulation of intraocular and intracranial pressures in human donor posterior segments. This ex vivo model supports mechanistic de-risking of therapeutic hypotheses related to glaucoma, traumatic brain injury, idiopathic intracranial hypertension, and spaceflight-associated neuro-ocular syndrome by preserving optic nerve head tissue structure and complexity. It enhances predictive confidence in preclinical target validation by providing a disease-relevant system that reduces reliance on animal models and improves translational continuity from discovery to preclinical validation.
The TAS model integrates into the discovery continuum from early target validation through preclinical research by providing a human-relevant, pressure-modulatable system that supports hypothesis testing, assay readiness, and translational biomarker alignment.