Techniki wizualizacji cytoarchitektury siatkówki bezpośrednio przylegającej do pojedynczych elektrod w stymulatorze siatkówki.
Artykuł metodologiczny
Techniki wizualizacji cytoarchitektury siatkówki bezpośrednio przylegającej do pojedynczych elektrod w stymulatorze siatkówki.
Wraz z niedawnym rozwojem protez siatkówki, ważne jest opracowanie wiarygodnych technik oceny bezpieczeństwa tych urządzeń w badaniach przedklinicznych. Jednak standardowe utrwalanie, przygotowanie i zautomatyzowane procedury histologiczne nie są idealne. W tym miejscu opisujemy nowe procedury oceny stanu siatkówki bezpośrednio przylegającej do implantu. Protezy siatkówki wyposażone są w układy elektrod stykające się z tkanką oka. Dotychczasowe metody nie były w stanie przestrzennie zlokalizować tkanki oka przylegającej do poszczególnych elektrod w układzie. Ponadto standardowe przetwarzanie histologiczne często powoduje poważne odwarstwienie warstw siatkówki podczas oceny wszczepionych oczu. W związku z tym trudno było ocenić miejscowe uszkodzenia, jeśli występują, spowodowane implantacją i stymulacją wszczepionego układu elektrod. Dlatego opracowaliśmy metodę identyfikacji i lokalizacji tkanki oka przylegającej do wszczepionych elektrod za pomocą (oznaczonego kolorami) schematu znakowania barwnikiem i zmodyfikowaliśmy technikę fiksacji oka, aby zminimalizować sztuczne odwarstwienie siatkówki. Metoda ta sprawiła również, że twardówka stała się przezroczysta, co umożliwiło lokalizację poszczególnych elektrod i określonych części implantu. Na koniec zastosowaliśmy dopasowaną kontrolę, aby zwiększyć moc ocen histopatologicznych. Podsumowując, metoda ta umożliwia rzetelną i skuteczną dyskryminację oraz ocenę cytoarchitektury siatkówki w oku z implantem.
Protezy siatkówki mogą wkrótce stać się użytecznymi interwencjami klinicznymi w leczeniu różnych form ciężkiej utraty wzroku. Niektóre stany, takie jak barwnikowe zwyrodnienie siatkówki (RP), powodują rozległe zwyrodnienie fotoreceptorów w oku; Są to komórki odpowiedzialne za przekształcanie światła w sygnały neuronowe. Jednak niektóre komórki w innych warstwach siatkówki pozostają i są potencjalnymi celami stymulacji elektrycznej za pomocą protezy siatkówki 1. Wczesne wyniki badań klinicznych na ludziach są obiecujące dla układów elektrod wszczepianych w 2,3 nasiatkówkówce, 4,5 i śródtwardówkowej 6. Urządzenia te są wykonane z różnych materiałów o różnych kształtach, ale wszystkie wykorzystują impulsy elektryczne do aktywacji pozostałych żywotnych neuronów siatkówki w celu tworzenia percepcji wzrokowych.
Nasza szersza grupa (Bionic Vision Australia) opracowała implant siatkówki, który przeszedł do klinicznego badania pilotażowego z udziałem 3 pacjentów RP, którym wszczepiono matryce elektrod nadnaczyniówkowych (Numer badania klinicznego: NCT01603576). Rycina 1A przedstawia ten nadnaczyniówkowy prototyp protezy siatkówki.
Bezpieczeństwo pacjenta jest najważniejsze w badaniach klinicznych, dlatego też, przed rozpoczęciem badań na ludziach, przeprowadziliśmy obszerne badania ostre i przewlekłe w modelach przedklinicznych (Rysunek 1B). Oceny histopatologiczne były niezbędne do udoskonalenia procedur chirurgicznych, iteracji projektu elektrody i ostatecznie ustalenia bezpieczeństwa implantu. Aby utrzymać wydajny przebieg pracy zgodny ze standardowymi praktykami patologii klinicznej, zastosowano technikę zatapiania parafiny. Pożądane było również zastosowanie procedur barwienia porównywalnych ze standardami klinicznymi, takich jak hematoksylina i eozyna (H&E), które są chętnie interpretowane przez patologów. Zależało nam również na technice, którą można by dostosować do analiz immunohistochemicznych, aby ułatwić dalszą ocenę komórkową tkanek.
Biokompatybilność materiałów implantów oraz bezpieczeństwo przewlekłej stymulacji elektrycznej muszą być dokładnie ocenione. Ważne jest, aby móc zbadać histopatologię tkanki oka przylegającej do poszczególnych elektrod stymulujących w obrębie matrycy. Jednak matryce musiały zostać usunięte przed przetworzeniem próbek, aby można je było przetestować, a także dlatego, że ich metalowe elementy nie mogły być łatwo podzielone na sekcje. W związku z tym nasze ustalone przygotowanie tkanek nie pozwalało na lokalizację i mapowanie tkanki w odniesieniu do wszczepionych elektrod 7. Oprócz braku metody lokalizacji tkanki, standardowe techniki utrwalania i przetwarzania na bazie formaldehydu skutkowały rozległymi artefaktami i odklejeniem siatkówki z powodu zróżnicowanego kurczenia się różnych warstw oka (ryc. 2). Ze względu na niejednorodność siatkówki trudno było dokonać miarodajnych porównań z tkanką kontrolną, szczególnie w przypadku pomiarów ilościowych. Te połączone ograniczenia komplikowały dokładną ocenę potencjalnych szkód spowodowanych przez nasze wszczepione matryce.
Tutaj prezentujemy nowatorskie techniki pokonywania tych ograniczeń. Zmodyfikowaliśmy specjalistyczne techniki fiksacji i przetwarzania oka 8-10, aby zachować zgodność z histologią opartą na parafinie. Zmodyfikowaliśmy standardowe barwienia histologiczne i immunohistochemiczne, aby uzyskać porównywalne wyniki, w oparciu o informacje zwrotne od patologów klinicznych. Po uczynieniu tkanki twardówki przezroczystą przezroczystą zastosowano kod kolorystyczny na bazie barwnika, aby oznaczyć tkankę oka przylegającą do każdej pojedynczej elektrody, przed usunięciem matrycy z przestrzeni nadnaczyniówkowej. Oznaczając układ elektrod i poszczególne miejsca elektrod, można było dokładnie pobrać próbki z obszarów sąsiadujących z elektrodami. Dopasowane próbki można pobrać z oka kontrolnego, aby ułatwić porównania parami.
1. Wyłuszczenie i postfiksacja
Ten protokół zakłada, że podmiotowi wszczepiono jednostronnie układ elektrod nadnaczyniówkowych.
Nienaruszone i ciśnieniowe gałki oczne były przechowywane w ten sposób przez okres do 3 miesięcy bez negatywnego wpływu na wynikową histologię.
2. Identyfikacja i mapowanie tkanek
Powyższy protokół fiksacji (krok 1) sprawił, że twardówka stała się przezroczysta, a matryca jest teraz widoczna - łącznie z poszczególnymi miejscami elektrod (Rysunek 3).
3. Sekcja i osadzanie
Przydatne jest, na przyszłość, aby zapisać, które obszary barwnika są obecne na każdym pasku i ich względne lokalizacje (i kolory).
4. Cięcie i barwienie
Obszar bezpośrednio przylegający do każdego barwionego miejsca twardówki może być teraz z pewnością oceniony, że znajdował się najbliżej odpowiadającej mu elektrody w matrycy (Rysunek 4).
Próbki testowe i próbki kontrolne są gotowe do porównania parami.
Rysunek 4 przedstawia reprezentatywny przekrój uzyskany poprzez wycięcie próbki pokazanej na Rysunku 3. Przekrój wykonano przy grubości 5 μm i zabarwiono metodą H&E zgodnie z opisanymi powyżej protokołami. Ogólny kształt paska próbki został zachowany przy minimalnych artefaktach różnicowych tkanek (Rysunek 4A). Oba oznaczenia barwnikowe były widoczne na twardówce, przy czym zielony barwnik okazał się bardziej trwały niż czerwony (Rysunek 4B). Warstwy siatkówki nie uległy sztucznemu odwarstwieniu, a morfologia siatkówki została zachowana (Rysunek 4C). Tkanka siatkówki sąsiadująca z oznaczeniami barwnikowymi, która odpowiada położeniu elektrod w macierzy, może zostać łatwo zidentyfikowana.
Rysunek 5 przedstawia reprezentacyjne barwienia specjalne i badania immunohistochemiczne w przekrojach tkanek przygotowanych zgodnie z niniejszym protokołem. Szczegółowe informacje na temat konkretnych barwień oraz wprowadzonych modyfikacji w ich zastosowaniu znajdują się w opisie do Rysunku 5 oraz w materiałach uzupełniających. Po wprowadzeniu modyfikacji barwienia te oraz badania immunohistochemiczne były równoważne uznanym standardom – co zostało zweryfikowane przez patomorfologów.
| Typ przeciwciała pierwszorzędowego i miano (w nawiasie) | GFAP (1:1500) | NF200 (1:100) | GS (1:100) |
| Typ przeciwciała wtórnego i miano (w nawiasie) | Alexa Fluor 594 | Alexa Fluor 488 | Alexa Fluor 488 |
| Czas inkubacji przeciwciała wtórnego | 1 godz. | 2 godz. | 45 min |
Tabela 1. Typ przeciwciał, miano i czas trwania znakowania.

Rysunek 1. Prototyp macierzy elektrod nadchrzewkowych. A) Makrofotografia formowanej macierzy klasy klinicznej. B) Fotomikrografia ręcznie wykonanej macierzy przedklinicznej.

Rycina 2. Poprzednia histologia siatkówki. Do przygotowania tych sekcji barwionych H&E oka z implantowaną macierzą elektrod nadrzporewkółkowej zastosowano standardowe metody histologiczne. A) Przekrój prostopadły przez jamę macierzy elektrod (oznaczoną gwiazdką). Siatkówka jest oddzielona od zewnętrznych tkanek oka. Jest to szczególnie widoczne poniżej obszaru implantacji (strzałka). Niemożliwe jest określenie, która część siatkówki przylegała do poszczególnych elektrod macierzy. Pasek skali = 1 mm. B) Większe powiększenie obszaru zaznaczonego ramką na panelu A. W warstwach siatkówki widoczne są liczne, regularnie rozmieszczone artefakty (strzałki), a także znaczne oddzielenie od warstwy tapetum (warstwy odblaskowej w oczach kotów). Pasek skali = 100 μm. C) Większe powiększenie obszaru zaznaczonego ramką na panelu B. Strzałka wskazuje zewnętrzne segmenty fotoreceptorów oraz nabłonek pigmentowy, które pozostały nienaruszone, co sugeruje, że oddzielenie było artefaktem powstałym podczas preparatyki, a nie wynikiem urazu lub patologii in vivo. Pasek skali = 20 μm.

Rysunek 3. Lokalizacja i sekcja tkanki sąsiadującej z elektrodą. A-D) Makrofotografie o wysokiej rozpiętości tonalnej enukleowanego oka z macierzą elektrod nadchłonoidalną in situ. A) Po utrwaleniu fiksatywem Davidsona, a przed usunięciem macierzy, półprzezroczysta twardówka umożliwia wizualizację poszczególnych elektrod w macierzy (pojedynczy przykład wskazany strzałką). B) Elektrody są oznaczone barwnikiem o określonym kolorze. C) Oznaczenia barwnikiem w regularnych odstępach od punktów orientacyjnych anatomicznych są wykorzystywane w celu zachowania spójności między eksperymentami. D) Po usunięciu macierzy oko jest sekcjonowane ręcznie na paski próbek. Kolorowe strzałki wskazują dwa z obszarów sąsiadujących z elektrodami na twardówce. Żółta przerywana linia wskazuje płaszczyznę cięcia. E) Makrofotografia paska próbki zatopionej w bloku agaru. F) Makrofotografia paska próbki zatopionej w agarze z panelu E, wyciętego i umieszczonego w kasecie do zatapiania, wspartej przez gąbkowe wkłady do biopsji, aby zminimalizować przemieszczanie się przekroju podczas procesowania.

Rysunek 4. Nowa histologia siatkówki. powyższy pasek z próbką (z Rysunek 3D), zawierający otwór na elektrodę, został zatopiony w parafinie i pocięty na przekroje o grubości 5 μm i barwione H&E. A) Obszary barwione na zielono i czerwono (wskazane strzałkami, tak jak w Rysunek 3D) są widoczne w przekroju wykonanym na poziomie żółtej przerywanej linii w Rycina 3DSkala = 1,000 μmSiatkówka nie jest odwarstwiona ani pod kieszenią matrycy, ani w innych obszarach. B) Zaznaczony obszar z panelu A z widocznymi czerwonym i zielonym barwnikiem wskazanymi strzałkami oraz nienaruszoną siatkówką w całym obszarze. Pasek skali = 500 μm. C) Obszar zaznaczony ramką na panelu B, przedstawiająca nienaruszoną, przytwierdzoną siatkówkę sąsiadującą z zielonym barwnikiem. Pasek skali = 50 μmWiedząc, że lokalizacja barwnika wskazuje położenie elektrody, możemy z pewnością ocenić sąsiadującą tkankę siatkówki pod kątem ewentualnych uszkodzeń spowodowanych stymulacją elektryczną.

Rycina 5. Przykłady zmodyfikowanej cytohistochemii siatkówki z wykorzystaniem barwień specjalnych i immunofluorescencji. Zastosowanie fiksaty Davidsona, w przeciwieństwie do standardowych technik fiksacji formaliną, wymagało wprowadzenia zmian w zwykłych protokołach barwienia, zgodnie z opisem w głównym tekście protokołu. Patolodzy potwierdzili, że modyfikacje te doprowadziły do uzyskania równoważnego barwienia. A) H&E; hematoksylina barwi jądra komórkowe na fioletowo, podczas gdy eozyna barwi cytoplazmę komórek, kolagen i tkankę podporową na różne odcienie różu. B) LFB barwi mielinę na niebiesko, natomiast przeciwbarwienie kresylowym fioletem może być wykorzystane do identyfikacji komórek zwojowych poprzez zabarwienie ciałek Nissla w perykaryonie na niebiesko oraz uwidocznienie komórek satelitarnych otaczających komórki. C) Triczromia Massona (niebieska); roztwór szkarłatu Biebricha i fuksyny kwasowej barwi włókna mięśniowe na czerwono, podczas gdy błękit anilinowy barwi kolagen, w tym przypadku twardówkę, na niebiesko. D) PAS; komponenty glikoproteinowe błony podstawnej i komponenty tkanki łącznej są barwione na fioletowo, podczas gdy hematoksylina barwi jądra komórkowe na fioletowo. E) Perls' Prussian blue; w miejscu krwotoku tworzenie się hemosyderyny z rozkładu czerwonych krwinek i uwalnianie kompleksów żelaza daje kolor fioletowy, natomiast dodatek barwnika czerwieni neutralnej barwi lizosomy na czerwono. F) GS; ten enzym degradujący neuroprzekaźniki, występujący w komórkach Müllera 13 (zielony), rozciąga się w obu kierunkach, z ciałami komórek Müllera w wewnętrznej warstwie jądrowej i stopami komórek Müllera tworzącymi wewnętrzną błonę ograniczającą. G) NF-200; to cytoszkieletowe białko łańcucha ciężkiego (zielone), występujące w somach komórkowych i wypustkach, tworzy sieci z innymi neurofilamentami w celu utrzymania struktury neuronów 14,15. Komórki zwojowe i ich aksony są widoczne w warstwie komórek zwojowych i warstwie włókien nerwowych, natomiast uwidoczniono również aksony komórek horyzontalnych zlokalizowanych na zewnętrznej krawędzi wewnętrznej warstwy jądrowej w siatkówce kota. Przeciwbarwienie DAPI (niebieskie) umożliwia wizualizację warstw siatkówki. H) GFAP; to białko cytoszkieletowe (czerwone), które proliferuje w komórkach Müllera i astrocytach podczas gliozy 16, wyściela warstwę włókien nerwowych, a komórki Müllera tworzą cienkie wypustki przechodzące od wewnętrznych do zewnętrznych warstw siatkówki. Przeciwbarwienie DAPI (niebieskie) pozwala na wizualizację warstw siatkówki. Pasek skali = 50 μm na wszystkich panelach. Wewnętrzna część siatkówki znajduje się na górze każdego obrazu; zewnętrzna część siatkówki znajduje się na dole każdego obrazu, z wyjątkiem panelu E, który przedstawia reakcję podtwardówkową.
Ocena bezpieczeństwa implantu jest podstawowym czynnikiem branym pod uwagę w badaniach przedklinicznych. Zanim proteza siatkówki będzie mogła zostać wszczepiona ludziom, konieczne jest sprawdzenie, czy nie spowoduje ona żadnych szkód. Wymaga to oceny zarówno biokompatybilności implantu 17-23 , jak i wszelkich potencjalnych uszkodzeń, które mogą być spowodowane przewlekłą stymulacją elektryczną 24-26. Doświadczenie z podobnymi protezami neuronowymi, takimi jak implant ślimakowy, daje wgląd w szeroki zakres stymulacji i parametrów fizycznych, które nie powodują uszkodzenia tkanek 27. Jednak siatkówka ma inną charakterystykę niż inne miejsca implantacji, a zatem nie można założyć precyzyjnych granic bezpieczeństwa (takich jak maksymalna gęstość ładunku) na podstawie wcześniejszych badań w innych systemach. Gęstości ładunków są najwyższe w miejscach elektrod aktywnych, co odpowiada największemu potencjałowi uszkodzenia. W związku z tym metoda lokalizacji tkanki bezpośrednio przylegającej do poszczególnych elektrod aktywnych znacznie zwiększyłaby użyteczność tych badań. Tkanka przylegająca do określonych obszarów implantu może być również podświetlona w celu dokładniejszego przyjrzenia się. To ukierunkowane podejście pozwala na analizę mniejszej liczby sekcji, przy jednoczesnym zachowaniu pewności, że "najgorszy scenariusz" został zbadany.
Opisana tutaj metoda lokalizacji barwnika twardówki została gruntownie przetestowana przy użyciu ręcznie kształtowanych i formowanych układów elektrod silikon/Pt 28-30. Był używany z cienkowarstwowymi matrycami poliamidowymi 7,31 , a także cienkowarstwowymi matrycami silikonowymi/Pt 32. W niektórych badaniach protez siatkówki stosowano elektrody w kształcie "kuli" z implantacją śródtwardówkową 33. Obecna technika powinna być skuteczna w ocenie tego typu układów elektrod. Kocie oczy z cienką twardówką (grubość na tylnym biegunie 90 - 200 μm) pozwalały na wizualizację poszczególnych elektrod w układzie. Jednak nawet jeśli poszczególne elektrody nie były widoczne, ich położenie można było łatwo wywnioskować za pomocą silikonowego szablonu, gdy widoczny jest kontur matrycy (podobnie jak w kroku 2.6).
Mapowanie barwnika ogranicza potrzebę uzyskiwania nieistotnych skrawków tkanki, ponieważ uzyskuje się tylko skrawki z obecnym barwnikiem. Możliwość dokładnego określenia położenia elektrody nie tylko pozwala na odpowiednią analizę histopatologiczną i większą moc statystyczną, ale ma duży wpływ na zarządzanie czasem i kosztami poprzez zmniejszenie ilości używanych szkiełek i ostrzy, a także kosztów pracy. Użycie barwnika, który jest przylegający i może wytrzymać przetwarzanie tkanki, a jednocześnie jest widoczny w niebarwionych skrawkach tkanek, jest ważnym wstępnym czynnikiem. Wiedza na temat lokalizacji barwnika i orientacji tkanki podczas preparowania i podczas zatapiania wspomaga proces cięcia. Obejmuje to prawidłową orientację bloku w celu uzyskania sekcji, która nie jest ukośnie cięta i daje pełne odwzorowanie tkanki. Dlatego ważne jest, aby osoba wykonująca cięcie była obecna w czasie nakładania barwnika, rozcinania i zatapiania.
Ogólny protokół jest odporny na drobne zmiany, szczególnie w zakresie czasów fiksacji. Jednak etapy sekcji oka i znakowania barwnika są delikatnymi procedurami, które korzystają z dobrej zręczności manualnej, aby uniknąć uszkodzenia próbki. Podczas gdy utrwalacz Davidsona okazał się skuteczny w zmniejszaniu sztucznego odwarstwienia siatkówki w pobliżu implantu, nie zapobiega bezpośrednim uszkodzeniom mechanicznym podczas sekcji. Utrwalacz Davidsona nie był łatwo kompatybilny z niektórymi specjalnymi procedurami histologicznymi i immunohistochemicznymi. W związku z tym zaistniała potrzeba modyfikacji/optymalizacji tych kroków, jak opisano powyżej. Dokonywano stopniowych zmian czasów barwienia i stężeń, aż do osiągnięcia optymalnego wyniku - więcej szczegółów można znaleźć w materiałach uzupełniających.
Kwantyfikacja histologii siatkówki pozostaje problematyczna. Siatkówka jest niejednorodna i zarówno grubość, jak i gęstość komórek zmieniają się wraz ze wzrostem odległości od obszaru centralnego wynosi 34,35. W związku z tym sąsiednie tkanki w obrębie wszczepionego oka nie mogą być używane do porównań, a zamiast tego stosuje się oko kontrolne. Dopasowanie parami każdej sekcji z okiem kontrolnym daje nam potężniejsze statystyczne porównanie zmian patologicznych; Wyniki skuteczności i bezpieczeństwa protez siatkówki są lepiej oceniane, gdy porównuje się inne oczy u pacjenta 36. Należy zachować szczególną ostrożność, aby zminimalizować cięcie ukośne, ponieważ wpłynęłoby to na ocenę ilościową.
Podsumowując, opisane powyżej metody znacznie poprawiły naszą analizę histopatologiczną, co z kolei doprowadziło do bardziej efektywnego przebiegu badań przedklinicznych. Wyniki badań przedklinicznych z wykorzystaniem tych metod bezpośrednio doprowadziły do badania klinicznego, w którym 3 pacjentom z RP bezpiecznie wszczepiono protezy siatkówki nadnaczyniówkowej. Metody te są istotne zarówno w przypadku stymulatorów siatkówki, jak i innych implantów ocznych, w przypadku których należy ocenić patologiczną odpowiedź na długotrwałą implantację. Metoda ta przyniosła cenne korzyści w zakresie utrzymania cytoarchitektury i rejestracji patologii w obszarach zainteresowania na implancie. Chociaż nie zostało to specjalnie przetestowane, modyfikacja tych procedur może być stosowana u innych gatunków i w innych miejscach anatomicznych, szczególnie tam, gdzie matryca jest wszczepiana powierzchownie.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Autorzy pragną podziękować: Pani Alexii Saunders i Pani Michelle McPhedran za pomoc eksperymentalną; Pani Helen Feng za wykonanie elektrod; Dr Penny Allen i Dr. Jonathan Yeoh za pomoc chirurgiczną; Personel Centrum Badań Biologicznych Królewskiego Wiktoriańskiego Szpitala Okulistycznego i Usznego zajmujący się opieką nad zwierzętami; Prof. Rob Shepherd za ogólne wskazówki w całym tekście; oraz dr Bryony Nayagam i panu Ronaldowi Leungowi za krytyczne uwagi na temat szkicu manuskryptu.
Ta praca została wykonana w Instytucie Bioniki i Szpitalu św. Wincentego w Melbourne. Finansowanie zostało zapewnione przez Fundację Iana Pottera, John T Reid Charitable Trusts oraz Australijską Radę ds. Badań Naukowych w ramach grantu Special Research Initiative in Bionic Vision Science and Technology dla Bionic Vision Australia (BVA). Instytut Bioniki docenia wsparcie, jakie otrzymuje od rządu stanu Wiktoria w ramach Programu Wsparcia Infrastruktury Operacyjnej.
niestandardowy roztwór Preparat do specjalnych plam
1% Wodny roztwór podstawowy fioletu krezylowego
Roztwór roboczy octanu fioletu krezylowego
Biebrich Szkarłatny kwas Fuksin Solution
Roztwór kwasu fosfomolibdenowo-fosfogundowego
Roztwór błękitu anilinowego
Roztwory do immunohistochemii
Roztwór buforowy do płukania
Roztwór bloku surowicy
MATERIAŁ UZUPEŁNIAJĄCY
Luxol Fast Blue
Celem barwienia Luxol Fast Blue (LFB) była identyfikacja komórek zwojowych w warstwie komórek zwojowych za pomocą przeciwbarwienia fioletu krezylowego. Podczas gdy LFB barwi mielinę, barwnik fioletu krezylowego wiąże się z substancjami Nissl w neuronach, składającymi się z szorstkiej retikulum endoplazmatycznego i rybosomów. Liczne komórki siatkówki zawierają substancję Nissl, w tym komórki amakrynowe. Komórki te zwykle znajdują się w wewnętrznej warstwie granicznej wewnętrznej warstwy jądrowej, ale przemieszczone komórki amakrynowe można znaleźć w warstwie komórek zwojowych. Barwienie substancji Nissl jest pomocne w odróżnianiu dużych, silnie wybarwionych komórek zwojowych od mniejszych przemieszczonych komórek amakrynowych. Aby pomóc w wizualizacji tych komórek, zmodyfikowaliśmy protokół roztworu roboczego fioletu krezylowego, zwiększając objętość roztworu podstawowego fioletu krezylowego w roztworze roboczym. Zwiększaliśmy objętość w krokach co 1,0 ml z 6,0 ml do 9,0 ml, co z kolei zmniejszyło objętość wody destylowanej. Oceniając łatwość wizualizacji i identyfikacji komórek zwojowych, optymalne barwienie uzyskano przy użyciu 9 ml dodatkowego roztworu podstawowego fioletu krezylowego i 51 ml wody destylowanej. Fiolet krezylowy jest barwnikiem zasadowym, chociaż do barwienia substancji Nissl należy go stosować w roztworze kwaśnym, dlatego objętość kwasu octowego pozostała niezmieniona na poziomie 0,5 ml.
Periodic Acid Schiff
Barwienie kwasem okresowym Schiffa (PAS) zostało wykonane w celu podkreślenia polisacharydy, zwłaszcza glikogen, znajdujący się w błonach podstawnych i ścianach komórkowych grzybów, wskazujący na infekcję grzybiczą. Proces barwienia PAS polega na utlenianiu grup hydroksylowych w polisacharydach za pomocą kwasu periodycznego, w wyniku czego powstają grupy aldehydowe. Zastosowanie odczynnika Schiffa wiąże się z grupami aldehydowymi, wytwarzając purpurowy kolor z barwieniem przeciwstawnym hematoksyliny, wytwarzając fioletowe jądra komórkowe. Nasze preparaty wykazały słabe zabarwienie na wewnętrznej błonie ograniczającej. Może to być spowodowane obecnymi polisacharydami, ponieważ nie wszystkie polisacharydy można utlenić w standardowych ramach czasowych, zwłaszcza te zawierające polisacharydy anionowe. W związku z tym wydłużyliśmy czas trwania etapu utleniania z 10 minut do 12, 15 i 20 minut. Odkryliśmy, że 15-minutowy etap utleniania był najbardziej skuteczny w barwieniu PAS.
Masson' s Trichrome Blue
Zasada działania trichromowego niebieskiego barwnika Massona polega na barwieniu kolagenu i mięśni, co w naszych szkiełkach siatkówkowych może być wykorzystane do wskazania wzrostu tkanki kolagenowej, co może wskazywać na zwłóknienie spowodowane urazem. Ta plama jest wrażliwa na techniki utrwalania, więc potrzebne były zmiany, aby uzyskać optymalne barwienie. Proces tego barwienia polega na początkowym zabarwieniu cytoplazmy i włókien mięśniowych na czerwono za pomocą kwaśnego barwnika Biebrich szkarłatno-kwasowo-fuksynowego. Różnicowanie kwasem fosfomolibdenowym/fosfowolframowym konkuruje z czerwonym barwnikiem we włóknach kolagenowych. W twardówce twardówki duże cząsteczki kwasu fosfomolibdenowego / fosfowolframowego są w stanie przeniknąć do luźnej tkanki łącznej, w przeciwieństwie do gęstych włókien mięśniowych, które są przepuszczalne tylko dla małych cząsteczek. Następnie stosuje się niebieski barwnik anilinowy w celu zastąpienia kwasu we włóknach kolagenowych, wytwarzając twardówkę barwioną na niebiesko. Aby zoptymalizować to zabarwienie w skrawkach siatkówki, czas barwienia barwnikiem szkarłatno-fuksynowym Biebricha został skrócony, aby uzyskać równowagę między niebieskim i czerwonym barwnikiem. Stosowanie utrwalacza Davidsona wymagało również wydłużonego czasu różnicowania w celu usunięcia czerwonego barwnika z kolagenu. Próbowaliśmy różnicowania po 5, 6, 8 i 10 minutach, a optymalne wyniki uzyskano po 6 minutach. Różnicowanie różni się również w zależności od grubości i cięcia gładkich odcinków, przy czym prawdopodobnie wymagane jest różnicowanie większe niż 6 minut.
Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) Antibody
Poliklonalny, gatunkiem żywiciela jest królik, ma masę cząsteczkową 50 kDa. Antygen GFAP jest włóknem pośrednim znajdującym się w cytoplazmie (cytoplazmie astrocytów i Mü komórek Llera w siatkówce), antygen składa się z 428 aminokwasów i ma masę cząsteczkową 49512 Da.
Neurofilament-200 przeciwciało
Monoklonalne, gatunkiem gospodarza jest mysz, klon N52, izotyp IgG1, rozpoznaje ufosforylowane i nieufosforylowane formy ciężkich neurofilamentów o masie cząsteczkowej 200 kDa. Przeciwciało zwiąże się z epitopem w domenie ogonowej neurofilamentu. Przeciwciało będzie barwić neurofilamenty w neuronalnej perikarya, dendrytach i aksonach.
Przeciwciało syntetazy glutaminy (GS)
Monoklonalny, klon GS-6, gatunkiem gospodarza jest mysz, ma masę cząsteczkową 45 kDa i izotyp przeciwciała IgG2a. Antygen GS znajduje się w cytoplazmie komórki (cytoplazma Mü komórek w siatkówce), antygen ma 373 aminokwasy i masę cząsteczkową 42 064 Da.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System znakowania Davidson | Bradley Products | 1163-4 - czerwony 1163-5 - niebieski 1163-2 - żółty 1163-1- zielony | |
| Królicze poliklonalne przeciwciało przeciwglejowe fibrylarne kwasowe białkowe | Millipore | AB5804 | 1:1500, inkubacja przez noc |
| Mysie monoklonalne przeciwciało syntetazy antyglutaminowej | Millipore | MAB302 | 1:100 inkubacja przez noc |
| Monoklonalne mysie przeciwciało antyneurofilamentowe 200 | Sigma-Aldrich | N0142 | 1:100 inkubacja przez noc |
| 4',6-diamindino-2-fenyloindol, dilactate (dilactate) | Life Technologies | D3571 | 1:25,000 30 min inkubacja |
| Alexa Fluor 488 koza anty-mysia IgG | Life Technologies | A11029 | 1:500 |
| Superfrost 90° żółty | Grale Scientific | SF41299 | |
| Szkiełka mikroskopowe FLEX IHC | DAKO | K802021-2 | |
| Alexa Fluor 594 kozia anty-królicza IgG | Life Technologies | A11037 | 1:500 |
| Normalna kozia surowica | Life Technologies | PCN5000 | 10% surowica/0,1% Triton X-100/PBS |