Het meten van de diameter van het netvliesvat van fluorescerende angiografiebeelden van muizen
19 mei 2023
Het retinale vaatstelsel van muizen is bijzonder interessant voor het begrijpen van de mechanismen van vasculaire patroonvorming. Dit protocol meet automatisch de diameter van de retinale vaten van muizen op basis van fluorescerende angiografie-fundusbeelden op een vaste afstand van de optische schijf.
Dit protocol biedt een eenvoudige en betrouwbare methode om automatisch de diameter van netvliesvaten te meten bij verdoofde muizen als gevolg van genmutaties of netvliesaandoeningen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het op maat geschreven MATLAB-programma hier praktisch, gebruiksvriendelijk, handig en betrouwbaar is. Veranderingen in de diameter van het netvlies komen vaak voor bij degeneratieve ziekten zoals RP en andere vasculaire aandoeningen van het netvlies.
Muismodellen bieden inzicht in de werkzaamheid van de behandeling en hun impact op netvliesvaten. De methode kan mogelijk nuttig zijn als kwantificeerbare klinische markers na de progressie van vasculaire aandoeningen in het oog, en voor het monitoren van mogelijke behandelingen. Bereid om te beginnen een spuit voor met fluoresceïne-werkoplossing en dien deze intraperitoneaal toe aan het verdoofde dier en breng een druppel 2%methylcellulosegel aan op het hoornvliesoppervlak.
Plaats het dier vervolgens op de positioneringstafel van het beeldvormingssysteem. Plaats de retinale beeldvormende fundus-cameralens om het hoornvlies van de muis direct en voorzichtig aan te raken en pas de uitlijning enigszins aan om de oogzenuwkop in het midden van het gezichtsveld te plaatsen. Schakel vervolgens over naar het groene fluorescentiekanaal op de funduscamera en stel scherp op de netvliesvaten om de beelden te maken.
Leg beelden vast op de gewenste tijdstippen na de fluoresceïne-injectie om het ideale tijdstip te bepalen en het fluoresceïne-fundusbeeld te visualiseren. Open eerst het MATLAB-programma. Download vervolgens de fundusdiameter en sla deze op.
M-code. Open vervolgens de analysemap voor fundusafbeeldingen en sleep de fundusdiameter. m-code in de analysemap.
Sleep een FFA-afbeelding naar de map voor afbeeldingsanalyse. Klik in het MATLAB-programma twee keer op het codebestand om het te activeren. Selecteer de optie Uitvoeren.
Er verschijnt een pop-upmenu om de afbeelding te selecteren. Selecteer de afbeelding en er verschijnt een pop-upmenu voor analyseparameters op het scherm. Stel de analyseparameters in het pop-upmenu in en druk op OK. Selecteer het midden van de optische schijf en selecteer vervolgens de rand van de optische schijf.
De analyse wordt op de achtergrond uitgevoerd en de analyseresultaten verschijnen op het scherm. De tabel bevat de waarden van het gemiddelde, de standaarddeviatie en de standaardfout voor elk vaartuig. Sla de tabel op.
En sla dan het cijfer op met de ingestelde gemiddelde dikte. Open de analysemap met de opgeslagen bestanden en open vervolgens de opgeslagen figuur. Open de opgeslagen tabel, kopieer de waarden en plak ze in een Excel-bestand.
Na de fluoresceïne-injectie werden beelden verkregen van een controlemuis en een MITFMI-VGA9/mutante muis, waarvoor de kortste afstand werd gemeten van het midden van de optische schijf tot de eindpunten op de vaten met de klok mee. De gemiddelde diameter van het vaartuig werd verkregen als functie van het aantal vaartuigen voor de wildtype en de gemuteerde muizen. De belangrijkste dingen om te onthouden zijn de positionering van de funduscamera en de centrering van de optische schijf in het fundusbeeld.
Naast deze techniek kunnen moleculaire technieken worden uitgevoerd om nieuwe geneesmiddelen te verkennen, verschillende vasculaire aandoeningen in het oog te diagnosticeren en de werking van het retinale vaatstelsel beter te begrijpen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit protocol biedt een betrouwbare methode voor het automatisch meten van de diameter van retinale bloedvaten bij geanestheseerde muizen, wat essentieel is voor het begrijpen van retinale aandoeningen. De techniek maakt gebruik van een op maat gemaakt MATLAB-programma om fluorescente angiografie-fundusbeelden te analyseren.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Neurowetenschappen
- Oogheelkunde
- Vasculaire biologie
Achtergrond
- De retinale vasculatuur van muizen is belangrijk voor het bestuderen van de vorming van vasculaire patronen.
- Veranderingen in de diameter van de retinale vaten zijn geassocieerd met degeneratieve ziekten.
- Deze methode kan dienen als een kwantificeerbare klinische marker voor het monitoren van vasculaire aandoeningen.
- Inzichten uit muismodellen kunnen informatie bieden over de effectiviteit van behandelingen.
Doel van de studie
- Om de diameters van retinale vaten te meten bij muizen met genmutaties of retinale aandoeningen.
- Om een praktische en betrouwbare methode voor onderzoekers te bieden.
- Om de progressie van retinale vasculaire aandoeningen te monitoren.
Gebruikte methoden
- Dien de fluoresceïne-werkoplossing intraperitoneaal toe aan geanestheseerde muizen.
- Breng 2% methylcellulosegel aan op het hoornvliesoppervlak.
- Gebruik een op maat gemaakt MATLAB-programma voor beeldanalyse.
- Analyseer fluorescentie-angiografiebeelden van het fundus voor de meting van de vatdiameter.
Belangrijkste resultaten
- Het protocol maakt een nauwkeurige meting van de diameters van de retinale bloedvaten mogelijk.
- Het is gebruiksvriendelijk en praktisch voor onderzoekers.
- Potentieel nuttig bij het volgen vanbehandelingseffecten bij retinale ziekten.
- Biedt inzicht in de impact van genmutaties op de retinale vasculatuur.
Conclusies
- Deze methode is een waardevol hulpmiddel voor het bestuderen van retinale vasculaire veranderingen.
- Het vergroot het begrip van retinale aandoeningen en hun behandelingen.
- Toekomstige toepassingen kunnen klinische monitoring van retinale stoornissen omvatten.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Management
Geautomatiseerde meting van de diameter van retinale vaten in muismodellen maakt een kwantitatieve beoordeling mogelijk van vasculaire veranderingen die gekoppeld zijn aan genetische mutaties en retinale aandoeningen. Deze mogelijkheid ondersteunt vroege ontdekkingen en translationeel onderzoek door gestandaardiseerde, reproduceerbare vasculaire metrieken te bieden voor het evalueren van ziekteprogressie en therapeutische impact. De integratie van geautomatiseerde beeldanalyse in preklinische workflows verhoogt de voorspellende betrouwbaarheid en informeert risico-gecorrigeerde portfoliobeslissingen bij de ontwikkeling van oftalmologische geneesmiddelen.
Strategische toepassingen in BioPharma R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt objectieve kwantificering van vasculaire fenotypen in genetisch gemodificeerde muismodellen mogelijk.
- Ondersteunt functionele validatie van targets die betrokken zijn bij retinale vasculaire pathologie.
- Faciliteert mechanische risicoreductie door genmutaties te koppelen aan meetbare vasculaire uitkomsten.
- Biedt gestandaardiseerde eindpunten voor hypothese-gestuurde studies naar mechanismen van retinale ziekten.
Screening & Assayontwikkeling
- Levert reproduceerbare, kwantitatieve metingen van de vaten diameter voor standaardisatie van de assay.
- Bereidt gevalideerde imaging- en analyse-workflows voor voor downstream compound-screening.
- Maakt schaalbaarheid en hergebruik van het platform mogelijk over meerdere genetische achtergronden en interventies.
- Ondersteunt een betrouwbare evaluatie van kandidaat-therapeutica die gericht zijn op de retinaire vasculatuur.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Rijgt preklinische vasculaire metrieken uit met ziekte-relevante eindpunten voor translationele continuïteit.
- Maakt monitoring vanbehandelingseffecten en ziekteprogressie in vivo mogelijk.
- Ondersteunt risicogebaseerde beslissingen voor verdere ontwikkeling op basis van kwantitatieve vasculaire readouts.
- Faciliteert de integratie van moleculaire en imaging-biomarkers in preklinische studies.
Integratie van Pipeline & Workflow
Deze geautomatiseerde methode voor beeldanalyse past binnen het continuüm van vroege ontdekking tot preklinisch onderzoek en vormt een brug van genetische targetvalidatie naar de ontwikkeling van translationele biomarkers in het oogheelkundig onderzoek.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetesten en de verduidelijking van signaalpaden door vasculaire veranderingen te kwantificeren als reactie op genetische of farmacologische perturbaties.
- Screening: Levert reproduceerbare gegevens over de vatdiameter, klaar voor assays, voor de evaluatie van verbindingen.
- Analytiek: Genereert kwantitatieve tabellen met het gemiddelde, de standaarddeviatie en de standaardfout van vatdiameters, wat robuuste statistische vergelijkingen mogelijk maakt.
- Translationeel onderzoek: Stemt preklinische imaging-eindpunten af op klinische markers van de vasculaire gezondheid van het netvlies.
- Bedrijfbrede herbruikbaarheid: Biedt een herbruikbaar, op MATLAB gebaseerd analyseplatform dat aanpasbaar is aan diverse modellen van netvliesziekten.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellend vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in modellen voor retinaziekten.
- Operationele waarde: Standaardiseert en automatiseert de vaatmeting, waardoor de reproduceerbaarheid en doorvoersnelheid verbeteren.
- Strategische waarde: Maakt geïnformeerde go/no-go-beslissingen en kapitaalefficiënte vooruitgang van oftalmologische programma's mogelijk.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering van targets en therapeutische kandidaten op basis van kwantitatieve vasculaire eindpunten.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist expertise in retina-imaging en beeldanalyse op basis van MATLAB.
- Afhankelijk van toegang tot een commerciële funduscamera en infrastructuur voor fluorescentie-imaging.
- Standaardisatie van imaging-protocollen en analyseparameters tussen teams is noodzakelijk.
- Aanpassing kan nodig zijn voor verschillende muizenstammen of retina-ziektemodellen.
- Beeldkwaliteit en centrering van de optische schijf zijn cruciaal voor betrouwbare meetresultaten.
Biofarmaceutische veelgestelde vragen
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
