2023년 8월 18일
망막 보철물은 시각적 지각을 생성하는 능력이 있습니다. 새로운 보철물의 개발을 앞당기기 위해서는 이식 전에 장치를 테스트하기 위한 생체 외 방법이 필요합니다. 이 논문은 전기 자극을 받았을 때 망막 신경절 세포층의 칼슘 활성을 연구하기 위한 포괄적인 프로토콜을 제공합니다.
체외 방법을 사용하여 망막 이식 장치를 테스트하려는 시도가 있었지만 샘플 관찰에서 데이터 분석에 이르기까지 철저하고 상세한 프로토콜이 부족했습니다. 이 작업을 통해 우리는 다양한 배경을 가진 연구자들에게 신경 망막 자극 실험에 자신 있게 착수하는 데 필요한 도구를 제공하여 이러한 격차를 해소하는 것을 목표로 합니다. 칼슘 이미징은 신경 활동을 연구하는 데 널리 사용되는 기술로, 비광학 방법에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.
세포 분해능을 제공하고 특정 세포 유형을 표적으로 삼을 수 있습니다. 전기 자극 시 활성 세포와 비활성 세포를 구별할 수 있으므로 새로운 MEA를 테스트하는 데 특히 유용합니다. 우리는 칼슘 이미징을 사용하여 망막 뉴런의 반응을 연구하기 위한 강력한 방법론을 도입하고 있습니다.
이 접근법은 세포의 선택적 여기(excitation)에 대한 통찰력을 제공할 수 있으며, 이는 더 나은 자극 프로토콜을 개발하고, 임플란트 성능을 개선하고, 최첨단 기술을 발전시키는 데 중요한 단계입니다. 우리 실험실은 고급 현미경 기술 개발에 중점을 둡니다. 현재 우리는 전체 조직의 부정적인 상호 작용을 더 잘 이해하기 위해 칼슘 역학을 3D로 기록하는 작업을 하고 있습니다.
본 연구는 망막 보철물 기술의 발전에 필수적인 전기 자극을 받은 망막 신경절 세포의 칼슘 활성을 조사하기 위한 상세 프로토콜을 탐구합니다. 연구진은 신경 활성을 조사하는 방법으로 칼슘 이미징을 활용하여 망막 뉴런의 선택적 흥분에 대한 통찰을 제공합니다.
전기적으로 자극된 평면 고정 망막의 신뢰성 있는 ex vivo 칼슘 이미징은 in vivo 연구에 앞서 망막 보철 장치의 초기 단계 기능 검증을 가능하게 합니다. 이러한 접근 방식은 신경 활성화 패턴에 대한 실질적인 통찰력을 제공하여, 장치 개발 과정에서 기전적 위험 요소를 제거하고 예측 신뢰도를 높이는 데 기여합니다. 이 단계에서 정량적인 신경 반응 데이터를 통합함으로써 시력 복원 R&D의 진행 여부 결정 및 포트폴리오 우선순위 설정에 필요한 정보를 얻을 수 있습니다.
이 칼슘 이미징 프로토콜은 장치 공학과-인 비보(in vivo) 검증 사이의 가교 역할을 하여, 발견에서 전임상 단계로 이어지는 연속 과정에서 기능적 스크리닝과 기전적 위험 제거를 가능하게 합니다.