W 1905 roku, na terenie dzisiejszej Republiki Czeskiej, Eduard Zirm przeprowadził pierwszą operację przeszczepu rogówki (keratoplastykę), która przywróciła wzrok pacjentowi oślepłemu w wyniku urazu rogówki. Obecnie banki tkanek oka na całym świecie przygotowują, przechowują i dystrybuują donacyjne rogówki do szpitali, dzięki czemu każdego roku można przeprowadzić tysiące ratujących wzrok keratoplastyk. W czerwcu 2012 roku JoVE przygląda się dwóm grupom badawczym, jednej z Włoch, a drugiej z Michigan, które prezentują dwie odrębne metody przygotowania przeszczepu rogówki przed transplantacją.
Nasi autorzy z Włoch prezentują technikę wycinania rogówki z gałki ocznej, która obejmuje najpierw zanurzenie jej w serii roztworów sterilizujących w celu przygotowania do sterylnej manipulacji, wykonanie nacięcia na powierzchni twardówki, a ostatecznie oddzielenie obrąbka rogówkowo-twardówkowego od gałki ocznej. Po usunięciu rogówki sprawdzana jest gęstość i żywotność komórek endotelialnych, a następnie preparat jest przygotowywany do długoterminowego przechowywania, podczas którego medium jest okresowo badane metodą wysokoprzepustową wraz z innymi przeszczepami zdeponowanymi w banku tkanek oka.
W zabiegach transplantacji rogówki stosuje się przeszczepy pełnej grubości w procedurze zwanej keratoplastyką penetrującą; JoVE wskazuje jednak, że w niektórych schorowanych rogówkach dotknięta jest jedynie warstwa śródbłonka. Autorzy z University of Michigan & Midwest Eye Bank prezentują dalsze przetwarzanie rogówek donora za pomocą zautomatyzowanej keratoplastyki śródbłonka z usunięciem błony Descemeta (DSAEK), procedury polegającej na przeszczepieniu wyłącznie warstwy śródbłonka rogówki. Ta stosunkowo nowa metoda jest możliwa dzięki zastosowaniu mikrokeratomu – urządzenia, które pozwala na precyzyjne przecięcie rogówki w celu oddzielenia warstwy śródbłonka do transplantacji. Jednorodność i jakość tkanki donora są weryfikowane za pomocą lampy szczelinowej i mikroskopii zwierciadlanej, a następnie przeszczep jest przechowywany do czasu operacji transplantacji rogówki.
Dwie grupy autorów z różnych kontynentów udokumentowały wspólnie etapy usuwania całej rogówki z oka oraz izolowania warstwy tylnej do keratoplastyki śródbłonkowej — procesu, który zmniejsza ryzyko infekcji lub odrzucenia przeszczepu i poprawia zdolność widzenia pacjenta.
W JoVE Neuroscience wielodyscyplinarny zespół klinicystów i naukowców przedstawia nowe zastosowania badawcze elektrokortykografii (ECoG). ECoG jest procedurą inwazyjną, w której wykorzystuje się elektrody paskowe i siatkowe umieszczone bezpośrednio na mózgu w celu lokalizacji ognisk napadów u pacjentów z epilepsją. Procedura ta może być również stosowana do mapowania obszarów kory mózgowej, które muszą zostać oszczędzone podczas operacji resekcyjnej. Mapowanie kory odbywa się poprzez monitorowanie, czy stymulacja danej elektrody prowadzi do zaburzenia ruchu lub mowy. Pacjenci są zazwyczaj poddawani monitorowaniu wewnątrzczaszkowemu w celu zlokalizowania ognisk napadów przez około tydzień, a czas ten stanowi unikalną okazję dla badaczy do analizy pracy ludzkiego mózgu za pomocą ECoG, która charakteryzuje się lepszym stosunkiem sygnału do szumu i mniejszą podatnością na artefakty rejestracji niż nieinwazyjna elektroencefalografia (EEG).
Po ustaleniu aktywności bazowej w stanie spoczynku, autorzy rejestrują aktywność mózgu w wysokim zakresie częstotliwości gamma podczas prostych zadań poznawczych lub motorycznych. Następnie badacze ci demonstrują, jak wykorzystać system programistyczny SIGFRIED do szybkiego mapowania funkcjonalnego w czasie rzeczywistym w oparciu o sygnały ECoG, które są następnie analizowane w celu uzyskania informacji na temat obszarów mózgu powiązanych z konkretnymi zadaniami.
W sekcji Bioengineering JoVE przedstawia zespół naukowców, którzy wykazują, że mikrokrążenie można w przybliżeniu odtworzyć na chipie. Ten „chip” jest w rzeczywistości urządzeniem z kanałami mikroprzepływowymi pokrytymi komórkami śródbłonka. Do wytrawienia wzoru kanałów na waflu krzemowym, który służy jako forma dla PDMS, wykorzystuje się fotolitografię SU-8. Po wykonaniu urządzenia zostaje ono zasiane komórkami śródbłonka, które są hodowane w kanałach. Dzięki przejrzystości PDMS komórki można obrazować za pomocą mikroskopii. Ten model mikrokrążenia in vitro zapewnia kontrolowane mikrośrodowisko, które może być wykorzystywane do badania normalnych procesów hemodynamicznych, a także w chorobach hematologicznych. To krótkie podsumowanie jest jedynie wglądem w część treści JoVE na czerwiec. Dalsza analiza może doprowadzić do zapoznania się z metodami hybrydyzacji in situ tkanek i embrionów dorosłych komarów, wizualizacji mitozy u drosofil oraz różnicowania embrionalnych komórek macierzystych w neurony ruchowe. Zapraszamy do śledzenia dalszych materiałów.