In 1905 voerde Eduard Zirm in het huidige Tsjechië de eerste hoornvliestransplantatie (keratoplastiek) uit, waardoor het gezichtsvermogen van een patiënt die blind was geworden door een hoornvliesbeschadiging werd hersteld. Tegenwoordig bereiden, bewaren en distribueren oogbanken over de hele wereld gedoneerde hoornvliezen naar ziekenhuizen, zodat er jaarlijks duizenden zichtreddende keratoplastieken kunnen worden uitgevoerd. In juni 2012 richt JoVE zich op twee onderzoeksgroepen, één uit Italië en één uit Michigan, die twee verschillende methoden demonstreren voor de preparatie van hoornvliesgrafts voorafgaand aan transplantatie.
Onze auteurs uit Italië tonen ons hun techniek voor het excideren van het hoornvlies uit de oogbol, wat begint met het onderdompelen ervan in een reeks steriliserende oplossingen ter voorbereiding op steriele hantering, gevolgd door het maken van een incisie op het sclera-oppervlak en uiteindelijk het scheiden van de corneaal-sclerale rand van de oogbol. Zodra het hoornvlies is verwijderd, worden de endotheelceldichtheid en levensvatbaarheid gecontroleerd en wordt het voorbereid voor langdurige bewaring, waarbij het medium periodiek in high-throughput modus wordt getest samen met andere transplantaten die bij de oogbank zijn afgezet.
Bij hoornvliestransplantaties worden full-thickness grafts gebruikt in een procedure die penetrerende keratoplastiek wordt genoemd; JoVE stelt echter vast dat bij sommige zieke hoornvliezen alleen de endotheellaag is aangetast. Onze auteurs van de University of Michigan & Midwest Eye Bank demonstreren de verdere verwerking van donorhoornvliezen met Descemet's stripping automated endothelial keratoplasty (DSAEK), een procedure waarbij alleen de endotheellaag van het hoornvlies wordt getransplanteerd. Deze relatief recente procedure wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van een microkeratoom, een instrument dat nauwkeurig door het hoornvlies kan snijden zodat de endotheellaag kan worden gescheiden voor transplantatie. De uniformiteit en kwaliteit van het donorweefsel worden geverifieerd met een spleetlamp en speculaire microscopie, waarna het graft wordt bewaard voor de hoornvliestransplantatie.
Samen hebben twee groepen auteurs, afkomstig van verschillende continenten, de stappen gedocumenteerd voor het verwijderen van het volledige hoornvlies uit het oog en het isoleren van de posterieure laag voor endotheliale keratoplastiek - een proces dat het risico op infectie of afstoting van het transplantaat verkleint en het gezichtsvermogen van de patiënt verbetert.
In JoVE Neuroscience introduceert een multidisciplinair team van clinici en wetenschappers nieuwe onderzoekstoepassingen van de electrocorticografie (ECoG). ECoG is een invasieve procedure waarbij strip- en grid-elektroden direct op de hersenen worden geplaatst om epileptische foci te lokaliseren bij patiënten met epilepsie. Deze procedure kan ook worden gebruikt om corticale regio's in kaart te brengen die gespaard moeten blijven tijdens resectiechirurgie. Corticale mapping wordt gerealiseerd door te monitoren of stimulatie van een bepaalde elektrode leidt tot verstoring van de beweging of spraak. Patiënten worden doorgaans ongeveer een week lang onderworpen aan intracraniale monitoring om epileptische foci te lokaliseren, en deze duur biedt een unieke kans voor onderzoekers om het menselijk brein in actie te bestuderen met ECoG, dat betere signaal-ruisverhoudingen heeft en minder gevoelig is voor registratie-artefacten dan de niet-invasieve elektro-encefalografie (EEG).
Na het bepalen van de basisactiviteit in rust, registreren onze auteurs de hersenactiviteit in het hoge gamma-frequentiebereik tijdens eenvoudige cognitieve of motorische taken. Vervolgens demonstreren deze onderzoekers hoe het SIGFRIED-softwaresysteem kan worden gebruikt om snelle, realtime functionele mapping uit te voeren op basis van ECoG-signalen, die verder worden geanalyseerd om informatie te verschaffen over de hersengebieden die geassocieerd zijn met specifieke taken.
In Bioengineering ontmoet JoVE een team wetenschappers die aantonen dat de microvasculatuur bij benadering op een chip kan worden nagebootst. Deze "chip" is in feite een apparaat met microfluïdische kanalen die zijn bekleed met endotheelcellen. SU-8 fotolithografie wordt gebruikt om het kanaalpatroon in een siliciumwafer te etsen, die dient als mal voor PDMS. Zodra het apparaat is gefabriceerd, wordt het geënt met endotheelcellen, die in de kanalen worden gekweekt. Dankzij de transparantie van PDMS kunnen de cellen via microscopie worden afgebeeld. Dit in vitro model van de microvasculatuur biedt een gecontroleerde micro-omgeving die kan worden gebruikt om zowel normale hemodynamische processen als hematologische aandoeningen te bestuderen. Deze korte samenvatting is slechts een glimp van een deel van de inhoud van JoVE voor de maand juni. Verdere verdieping kan leiden tot methoden voor in situ hybridisatie van weefsel en embryo's van volwassen muggen, het visualiseren van mitose in drosophila en het differentiëren van embryonale stamcellen tot motorneuronen. Blijf op de hoogte.