Name: Platforma hodowli narządów w przednim segmencie do śledzenia urazów na otwartej kuli i wyników terapeutycznych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-08-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 27 s
Description: Poznaj model hodowli narządów przedniego segmentu oka do oceny urazów otwartej kuli i testowania terapii bez użycia zwierząt. Ta metoda umożliwia wielodniową obserwację skuteczności leczenia.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ten materiał jest oparty na pracy wspieranej przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych poprzez umowę międzyagencyjną (#19-1006-IM) z programem pozyskiwania Tymczasowych Napraw Rogówki (United States Army Medical Materiel Development Agency).

<ol><li>Hilber, D., Mitchener, T. A., Stout, J., Hatch, B., Canham-Chervak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye+injury+surveillance+in+the+US+Department+of+Defense%2C+1996-2005%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Preventive+Medicine%22%5BJournal%5D)">Eye injury surveillance in the US Department of Defense, 1996-2005.</a> American Journal of Preventive Medicine. 38, 1 Suppl 78-85 (2010).</li>
<li>Linde, A. S., McGinnis, L. J., Thompson, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-Battle+domain-perspective+in+military+medical+simulation+trauma+training%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Trauma+%26+Treatment%22%5BJournal%5D)">Multi-Battle domain-perspective in military medical simulation trauma training.</a> Journal of Trauma & Treatment. 06 (04), (2017).</li>
<li>Riesberg, J., Powell, D., Loos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+loss+of+the+golden+hour%5BTitle%5D)+AND+%22Special+Warfare%22%5BJournal%5D)">The loss of the golden hour.</a> Special Warfare. , 49-51 (2017).</li>
<li>Townsend, S., Lasher, W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTownsend%2C+S+%22The+US+Army+in+Multi-Domain+Operations+2028%22">The US Army in Multi-Domain Operations 2028</a>. (525-3-1), US Army. (2018).</li>
<li>Blanch, R. J., Bishop, J., Javidi, H., Murray, P. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+time+to+primary+repair+on+final+visual+outcome+after+open+globe+injury%5BTitle%5D)+AND+%22The+British+Journal+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Effect of time to primary repair on final visual outcome after open globe injury.</a> The British Journal of Ophthalmology. 103 (10), 1491-1494 (2019).</li>
<li>Lesniak, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristics+and+outcomes+of+delayed+open+globe+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Characteristics and outcomes of delayed open globe repair.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53 (14), 4954(2012).</li>
<li>Loporchio, D., Mukkamala, L., Gorukanti, K., Zarbin, M., Langer, P., Bhagat, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraocular+foreign+bodies%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Survey+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Intraocular foreign bodies: A review.</a> Survey of Ophthalmology. 61 (5), 582-596 (2016).</li>
<li>Jonas, J. B., Budde, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+versus+late+removal+of+retained+intraocular+foreign+bodies%5BTitle%5D)+AND+%22Retina%22%5BJournal%5D)">Early versus late removal of retained intraocular foreign bodies.</a> Retina. 19 (3), Philadelphia, Pa. 193-197 (1999).</li>
<li>Watson, P. G., Jovanovik-Pandova, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prolonged+ocular+hypotension%3A+would+ciliary+tissue+transplantation+help%5BTitle%5D)+AND+%22Eye%22%5BJournal%5D)">Prolonged ocular hypotension: would ciliary tissue transplantation help.</a> Eye. 23 (10), 1916-1925 (2009).</li>
<li>Snider, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+characterization+of+a+benchtop+corneal+puncture+injury+model%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Development and characterization of a benchtop corneal puncture injury model.</a> Scientific Reports. 10 (1), 4218(2020).</li>
<li>Snider, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open-globe+porcine+injury+platform+for+assessing+therapeutics+and+characterizing+biological+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+in+Toxicology%22%5BJournal%5D)">An open-globe porcine injury platform for assessing therapeutics and characterizing biological effects.</a> Current Protocols in Toxicology. 86 (1), 98(2020).</li>
<li>Snider, E. J., Cornell, L. E., Gross, B., Zamora, D. O., Boice, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+commercial+off-the-shelf+tissue+adhesives+for+sealing+military+relevant+corneal+perforation+injuries%5BTitle%5D)+AND+%22Military+Medicine%22%5BJournal%5D)">Assessment of commercial off-the-shelf tissue adhesives for sealing military relevant corneal perforation injuries.</a> Military Medicine. , (2021).</li>
<li>Snider, E. J., Boice, E. N., Butler, J. J., Gross, B., Zamora, D. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+an+anterior+segment+organ+culture+model+for+open+globe+injuries%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Characterization of an anterior segment organ culture model for open globe injuries.</a> Scientific Reports. 11 (1), 8546(2021).</li>
<li>Erickson-Lamy, K., Rohen, J. W., Grant, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outflow+facility+studies+in+the+perfused+human+ocular+anterior+segment%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Eye+Research%22%5BJournal%5D)">Outflow facility studies in the perfused human ocular anterior segment.</a> Experimental Eye Research. 52 (6), 723-731 (1991).</li>
<li>Johnson, D. H., Tschumper, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+organ+culture+on+human+trabecular+meshwork%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Eye+Research%22%5BJournal%5D)">The effect of organ culture on human trabecular meshwork.</a> Experimental Eye Research. 49 (1), 113-127 (1989).</li>
<li>Johnson, D. H., Tschumper, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+trabecular+meshwork+organ+culture.+A+new+method%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Human trabecular meshwork organ culture. A new method.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 28 (6), 945-953 (1987).</li>
<li>Snider, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+stem+cell+delivery+to+the+trabecular+meshwork+using+magnetic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Improving stem cell delivery to the trabecular meshwork using magnetic nanoparticles.</a> Scientific Reports. 8 (1), 12251(2018).</li>
<li>Llobet, A., Gasull, X., Gual, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+trabecular+meshwork+physiology%3A+a+key+to+the+control+of+intraocular+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology%22%5BJournal%5D)">Understanding trabecular meshwork physiology: a key to the control of intraocular pressure.</a> Physiology. 18 (5), 205-209 (2003).</li>
<li>Goel, M., Picciani, R. G., Lee, R. K., Bhattacharya, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+humor+dynamics%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22The+Open+Ophthalmology+Journal%22%5BJournal%5D)">Aqueous humor dynamics: A review.</a> The Open Ophthalmology Journal. 4, 52-59 (2010).</li>
<li>Snider, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+porcine+organ-culture+glaucoma+model+mimicking+trabecular+meshwork+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Development of a porcine organ-culture glaucoma model mimicking trabecular meshwork damage.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 62 (3), 18(2021).</li>
<li>Ren, H., Wilson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Apoptosis+in+the+corneal+epithelium%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Apoptosis in the corneal epithelium.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 37 (6), 1017-1025 (1996).</li>
<li>Komuro, A., Hodge, D. O., Gores, G. J., Bourne, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+death+during+corneal+storage+at+4%C2%B0C%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Cell death during corneal storage at 4°C.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 40 (12), 2827-2832 (1999).</li>
<li>Crespo-Moral, M., García-Posadas, L., López-García, A., Diebold, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+and+immunohistochemical+characterization+of+the+porcine+ocular+surface%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+One%22%5BJournal%5D)">Histological and immunohistochemical characterization of the porcine ocular surface.</a> PLOS One. 15 (1), e0227732(2020).</li>
<li>Wilson, S. E., Medeiros, C. S., Santhiago, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathophysiology+of+corneal+scarring+in+persistent+epithelial+defects+after+prk+and+other+corneal+injuries%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Refractive+Surgery%22%5BJournal%5D)">Pathophysiology of corneal scarring in persistent epithelial defects after prk and other corneal injuries.</a> Journal of Refractive Surgery. 34 (1), Thorofare, NJ. 59-64 (2018).</li>
<li>Auw-Haedrich, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunohistochemical+expression+of+epithelial+cell+markers+in+corneas+with+congenital+aniridia+and+ocular+cicatrizing+pemphigoid%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Ophthalmologica%22%5BJournal%5D)">Immunohistochemical expression of epithelial cell markers in corneas with congenital aniridia and ocular cicatrizing pemphigoid.</a> Acta Ophthalmologica. 89 (1), 47-53 (2011).</li>
<li>Lyngholm, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunohistochemical+markers+for+corneal+stem+cells+in+the+early+developing+human+eye%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Eye+Research%22%5BJournal%5D)">Immunohistochemical markers for corneal stem cells in the early developing human eye.</a> Experimental Eye Research. 87 (2), 115-121 (2008).</li>
<li>Bandamwar, K. L., Papas, E. B., Garrett, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescein+staining+and+physiological+state+of+corneal+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Contact+Lens+%26+Anterior+Eye%3A+The+Journal+of+the+British+Contact+Lens+Association%22%5BJournal%5D)">Fluorescein staining and physiological state of corneal epithelial cells.</a> Contact Lens & Anterior Eye: The Journal of the British Contact Lens Association. 37 (3), 213-223 (2014).</li>
<li>Bandamwar, K. L., Garrett, Q., Papas, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sodium+fluorescein+staining+of+the+corneal+epithelium%3A+What+does+it+mean+at+a+cellular+level%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Sodium fluorescein staining of the corneal epithelium: What does it mean at a cellular level.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (14), 6496(2011).</li>
<li>Sherwood, J. M., Reina-Torres, E., Bertrand, J. A., Rowe, B., Overby, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+outflow+facility+using+iPerfusion%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Measurement of outflow facility using iPerfusion.</a> PLoS One. 11 (3), (2016).</li>
<li>Weichel, E. D., Colyer, M. H., Ludlow, S. E., Bower, K. S., Eiseman, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combat+ocular+trauma+visual+outcomes+during+operations+iraqi+and+enduring+freedom%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Combat ocular trauma visual outcomes during operations iraqi and enduring freedom.</a> Ophthalmology. 115 (12), 2235-2245 (2008).</li>
<li>Colyer, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+intraocular+foreign+body+removal+without+endophthalmitis+during+Operations+Iraqi+Freedom+and+Enduring+Freedom%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Delayed intraocular foreign body removal without endophthalmitis during Operations Iraqi Freedom and Enduring Freedom.</a> Ophthalmology. 114 (8), 1439-1447 (2007).</li>
<li>Geggel, H. S., Maza, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anterior+stromal+puncture+with+the+Nd%3AYAG+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Anterior stromal puncture with the Nd:YAG laser.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 31 (8), 1555-1559 (1990).</li>
<li>Matthews, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Indentation+and+needle+insertion+properties+of+the+human+eye%5BTitle%5D)+AND+%22Eye%22%5BJournal%5D)">Indentation and needle insertion properties of the human eye.</a> Eye. 28 (7), 880-887 (2014).</li>
<li>Rau, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanics+of+corneal+deformation+and+rupture+for+penetrating+injury+in+the+human+eye%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">The mechanics of corneal deformation and rupture for penetrating injury in the human eye.</a> Injury. 49 (2), 230-235 (2018).</li>
<li>Agrawal, R., Ho, S. W., Teoh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pre-operative+variables+affecting+final+vision+outcome+with+a+critical+review+of+ocular+trauma+classification+for+posterior+open+globe+%28zone+III%29+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Indian+Journal+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Pre-operative variables affecting final vision outcome with a critical review of ocular trauma classification for posterior open globe (zone III) injury.</a> Indian Journal of Ophthalmology. 61 (10), 541(2013).</li>
<li>Knyazer, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prognostic+factors+in+posterior+open+globe+injuries+%28zone-III+injuries%29%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+%26+Experimental+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Prognostic factors in posterior open globe injuries (zone-III injuries).</a> Clinical & Experimental Ophthalmology. 36 (9), 836-841 (2008).</li>
<li>Tan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((C3+Transferase-Expressing+scAAV2+Transduces+Ocular+Anterior+Segment+Tissues+and+Lowers+Intraocular+Pressure+in+Mouse+and+Monkey%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Therapy+-+Methods+%26+Clinical+Development%22%5BJournal%5D)">C3 Transferase-Expressing scAAV2 Transduces Ocular Anterior Segment Tissues and Lowers Intraocular Pressure in Mouse and Monkey.</a> Molecular Therapy - Methods & Clinical Development. 17, 143-155 (2020).</li>
<li>Bhattacharya, S. K., Gabelt, B. T., Ruiz, J., Picciani, R., Kaufman, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cochlin+Expression+in+Anterior+Segment+Organ+Culture+Models+after+TGF%CE%B22+Treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Cochlin Expression in Anterior Segment Organ Culture Models after TGFβ2 Treatment.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 50 (2), 551-559 (2009).</li>
<li>Zhu, W., Godwin, C. R., Cheng, L., Scheetz, T. E., Kuehn, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transplantation+of+iPSC-TM+stimulates+division+of+trabecular+meshwork+cells+in+human+eyes%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Transplantation of iPSC-TM stimulates division of trabecular meshwork cells in human eyes.</a> Scientific Reports. 10 (1), 2905(2020).</li>
</ol>

Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów. Poglądy wyrażone w tym artykule są poglądami autora (autorów) i nie odzwierciedlają oficjalnej polityki ani stanowiska Departamentu Medycznego Armii Stanów Zjednoczonych, Departamentu Armii, Departamentu Obrony ani rządu USA.

Istnieją krytyczne kroki związane z platformą urazów ASOC OG, na które należy zwrócić uwagę, aby zwiększyć prawdopodobieństwo sukcesu podczas korzystania z tej metodologii. Po pierwsze, podczas rozwarstwienia przedniego odcinka zachowanie siatki beleczkowej jest niezbędne, ale trudne do prawidłowego wykonania. Jeśli TM zostanie zakłócona, oko nie utrzyma ciśnienia fizjologicznego i nie spełni kryteriów kwalifikacyjnych do użytku eksperymentalnego. Zaleca się, aby najpierw przećwiczyć proces preparacji w normalnych warunk...

Urazy na otwartej kuli (OG) mogą spowodować trwałą utratę wzroku, jeśli nie są leczone lub przynajmniej ustabilizowane po urazie1. Opóźnienia są jednak powszechne na odległych obszarach, gdzie dostęp do interwencji okulistycznej nie jest łatwo dostępny, takich jak obszary wiejskie lub na polu bitwy w scenariuszach wojskowych. Gdy leczenie nie jest łatwo dostępne, obecnym standardem opieki jest ochrona oka za pomocą sztywnej osłony do czasu, gdy możliwa będzie interwencja medyczna. W medycynie wojskowej opóźnienie to wynosi obecnie do 24 godzin, ale przewiduje się, że wzrośnie do 72 godzin w przyszłych operacjach bojowych w środowiskach miejskich, gdzie ewakuacja powietrzna nie jest możliwa2,3,4. Opóźnienia te mogą być jeszcze dłuższe w wiejskich, odległych zastosowaniach cywilnych, gdzie dostęp do interwencji okulistycznej jest ograniczony5,6. Nieleczony uraz OG jest bardzo podatny na infekcję i utratę ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP) z powodu naruszenia wodoszczelności oka7,8. Utrata ciśnienia wewnątrzgałkowego może wpływać na żywotność tkanek, co sprawia, że jakakolwiek interwencja medyczna prawdopodobnie nie przywróci wzroku, jeśli opóźnienie między urazem a leczeniem jest zbyt długie9.
Aby umożliwić opracowanie łatwych do zastosowania środków terapeutycznych do czasu skontaktowania się ze specjalistą okulistą, wcześniej opracowano model urazów OG na stole10,11. W tym modelu urazy przy dużej prędkości powstawały w całych oczach świń, podczas gdy IOP było rejestrowane przez przetworniki ciśnienia. Terapie mogą być następnie zastosowane w celu oceny ich zdolności do uszczelnienia miejsca uszkodzenia OG12. Ponieważ jednak model ten wykorzystuje całe oczy świni, może ocenić tylko natychmiastową skuteczność terapeutyczną bez możliwości śledzenia długoterminowej skuteczności w możliwym oknie 72 godzin, w którym terapeuta musi ustabilizować miejsce urazu, dopóki pacjent nie dotrze do specjalistycznej opieki. W rezultacie, opracowano model uszkodzeń OG w hodowli narządów przedniego odcinka (ASOC), który został szczegółowo opisany w tym protokole jako platforma do śledzenia długoterminowej skuteczności terapeutycznej13.
ASOC jest powszechnie stosowaną techniką utrzymywania beznaczyniowej tkanki przedniego odcinka, takiej jak rogówka, przez wiele tygodni po enukleacji14,15,16,17. Przedni odcinek jest utrzymywany w fizjologicznym IOP poprzez perfuzję płynu z fizjologicznymi prędkościami przepływu i zachowanie obszaru odpływu z siatki beleczkowej, tkanki odpowiedzialnej za regulację IOP, podczas konfiguracji ASOC18,19. Platforma ASOC może fizjologicznie utrzymać tkankę, wywołać uraz OG za pomocą urządzenia zasilanego pneumatycznie, zastosować terapię i śledzić stabilizację urazu przez co najmniej 72 godziny po urazie13.
Tutaj protokół dostarcza krok po kroku metodologii korzystania z platformy ASOC. Po pierwsze, szczegółowo opisuje, jak skonfigurować i wyprodukować platformę ASOC. Następnie protokół szczegółowo opisuje, jak aseptycznie wypreparować przedni odcinek i utrzymać siatkę beleczkową, a następnie umieścić tkankę przedniego segmentu w specjalnie zbudowanych naczyniach do hodowli narządów. Następnie szczegółowo opisuje, jak tworzyć urazy na otwartej kuli i stosować terapię natychmiast po urazie. Wreszcie, protokół zawiera przegląd parametrów charakterystyki, które są możliwe do zastosowania za pomocą tej metody, która ocenia właściwości funkcjonalne, mechaniczne i biologiczne oka oraz to, jak dobrze uraz został ustabilizowany. Ogólnie rzecz biorąc, model ten stanowi bardzo potrzebną platformę do przyspieszenia rozwoju produktów do stabilizacji i leczenia urazów na otwartej kuli oraz poprawy rokowania w przypadku złego widzenia po urazie.

<table><tbody><tr><td>10-32 Wtyczka prosta z poliwęglanu, łącznik rurowy z gwintem zewnętrznym</td><td>McMaster-Carr</td><td>51525K431</td><td></td></tr><tr><td>10-32 Śruba z gniazdowym, &frac12; "</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A269</td><td></td></tr><tr><td>Strzykawka 10 ml</td><td>BD</td><td>302995</td><td></td></tr><tr><td>Strzykawka 20 ml</td><td>BD</td><td>302830</td><td></td></tr><tr><td>Anti-Anti</td><td>Gibco</td><td>15240-096</td><td></td></tr><tr><td>Końcówka kulowa L klucz</td><td>McMaster-Carr</td><td>5020A25</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC1696484</td><td></td></tr><tr><td>BD&nbsp; Intramedic&nbsp; PE 160 Rurka</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-170-12E</td><td></td></tr><tr><td>Waciki bawełniane</td><td>Puritan</td><td>25-8061WC</td><td></td></tr><tr><td>DMEM media</td><td>ATCC</td><td>30-2002</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>ATCC</td><td>30-2020</td><td></td></tr><tr><td>Szczypce drobnoziarniste</td><td>World Precision Instruments</td><td>15914</td><td></td></tr><tr><td>Gauze</td><td>Covidien</td><td>8044</td><td></td></tr><tr><td>Gentamycyna</td><td>Gibco</td><td>15710-064</td><td></td></tr><tr><td>Glutamax</td><td>Gibco</td><td>35050-061</td><td></td></tr><tr><td>O-ring silikonowy wysokotemperaturowy, szerokość 2 mm, średnica wewnętrzna</td><td>4 mm McMaster-Carr</td><td>5233T47</td><td></td></tr><tr><td>Duże kleszcze</td><td>World Precision Instruments</td><td>500365</td><td></td></tr><tr><td>Duże nożyczki chirurgiczne</td><td>World Precision Instruments</td><td>503261</td><td></td></tr><tr><td>Kleszczyki o średnich zębach</td><td>World Precision Instrumenty</td><td>501217</td><td></td></tr><tr><td>Gwóźdź (przedmiot do nakłucia)</td><td>McMaster-Carr</td><td>97808A503</td><td></td></tr><tr><td>Nylonowe filtry strzykawkowe</td><td>Fisher</td><td>09-719C</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>Gibco</td><td>10010-023</td><td></td></tr><tr><td>Szalka Petriego (100 mm)</td><td>Fisher</td><td>FB0875713</td><td></td></tr><tr><td>Poliwęglan, trójdrożny, kran z gwintem męskim&nbsp; Luer&nbsp; zamek</td><td>Fisher</td><td>NC9593742</td><td></td></tr><tr><td>Żyletka</td><td>Fisher</td><td>12-640</td><td></td></tr><tr><td>Stal nierdzewna 18 G&nbsp; 90 stopni&nbsp; igła dozująca kątowa</td><td>McMaster-Carr</td><td>75165A81</td><td></td></tr><tr><td>Stal nierdzewna 18 G prosta i frac12; &#039;&rsquo; igła dozująca</td><td>McMaster-Carr</td><td>75165A675</td><td></td></tr><tr><td>Sterylne zlewki 100 ml z pokrywkami</td><td>VWR</td><td>15704-092</td><td></td></tr><tr><td>Vannas&nbsp; nożyczki</td><td>Świat Instrumenty Precyzyjne</td><td>WP5070</td><td></td></tr></tbody></table>

platforma hodowli narządów w przednim segmencie do śledzenia urazów na otwartej kuli i wyników terapeutycznych

Anterior Segment Organ Culture Platform for Tracking Open Globe Injuries and Therapeutic Performance

Urazy na otwartej kuli mają słabe wyniki widzenia, często skutkując trwałą utratą wzroku. Jest to częściowo spowodowane wydłużonym opóźnieniem między urazem a interwencją medyczną w środowiskach wiejskich i zastosowaniach medycyny wojskowej, gdzie opieka okulistyczna nie jest łatwo dostępna. Nieleczone urazy są podatne na infekcje po utracie wodoszczelnego uszczelnienia oka, a także na utratę żywotności tkanek z powodu niedociśnienia wewnątrzgałkowego. Terapie mające na celu tymczasowe uszczelnienie otwartych urazów gałki ocznej, jeśli są prawidłowo opracowane, mogą być w stanie przywrócić ciśnienie wewnątrzgałkowe i zapobiec infekcji, dopóki nie będzie możliwa właściwa opieka okulistyczna. Aby ułatwić rozwój produktu, szczegółowo opisano tutaj wykorzystanie platformy do hodowli narządów przedniego odcinka w celu śledzenia skuteczności terapeutycznej przez co najmniej 72 godziny po urazie. Tkanka przedniego segmentu świni może być utrzymywana w specjalnie zaprojektowanych szalkach do hodowli narządów i utrzymywana w fizjologicznym ciśnieniu wewnątrzgałkowym. Urazy kłute mogą być tworzone za pomocą systemu pneumatycznego, który jest w stanie generować rozmiary obrażeń o średnicy do 4,5 mm, podobne do rozmiarów urazów związanych z wojskiem. Spadek ciśnienia wewnątrzgałkowego można obserwować przez 72 godziny po urazie, co potwierdza prawidłową indukcję urazu i utratę wodoszczelności oka. Skuteczność terapeutyczną można śledzić, nakładając ją na oko po indukcji urazu, a następnie śledząc ciśnienie wewnątrzgałkowe przez wiele dni. Co więcej, model uszkodzenia przedniego odcinka ma zastosowanie do szeroko stosowanych metod funkcjonalnego i biologicznego śledzenia fizjologii przedniego odcinka, takich jak ocena przezroczystości, mechaniki oka, zdrowia nabłonka rogówki i żywotności tkanek. Ogólnie rzecz biorąc, opisana tutaj metoda jest niezbędnym kolejnym krokiem w kierunku opracowania biomateriałowych środków terapeutycznych do tymczasowego uszczelniania urazów na otwartej kuli, gdy opieka okulistyczna nie jest łatwo dostępna.

Obrazy uzyskane za pomocą optycznej koherentnej tomografii (OCT) dla oczu z indukowanym urazem OG przedstawiono, aby zilustrować wygląd prawidłowo przeprowadzonej indukcji urazu. Rycina 3 przedstawia obrazy tkanki AS w grupie kontrolnej oraz w grupie z urazem OG bezpośrednio po urazie i 72 h później. Przedstawiono dwa widoki: obrazy przekroju poprzecznego przez miejsce urazu oraz rzuty maksymalnej intensywności (MIPs) z góry, aby zwizualizować powierzchnię obrazu. W oczach kontrolnych nie st...

Urazy oczu na otwartej kuli mogą pozostać nieleczone przez wiele dni w scenariuszach związanych z obszarami wiejskimi lub wojskowymi, powodując ślepotę. Potrzebne są środki terapeutyczne, aby zminimalizować utratę wzroku. W tym miejscu szczegółowo opisujemy model uszkodzenia w kształcie otwartej kuli narządowej. Dzięki temu modelowi można właściwie ocenić potencjalne terapie stabilizujące te urazy.

Platforma hodowli narządów w przednim segmencie do śledzenia urazów na otwartej kuli i wyników terapeutycznych

Open globe injuries have poor visual outcomes, often resulting in permanent loss of vision. This is partly due to an extended delay between injury and ...

Urazy na otwartej kuli mogą prowadzić do trwałej utraty wzroku, jeśli nie są leczone. Ten model hodowli narządów w przednim segmencie pozwala na ocenę tych urazów w ramach potrzeby przeprowadzenia testów na zwierzętach. Protokół ten umożliwia śledzenie urazów na otwartej kuli i terapii w celu ustabilizowania urazu przez trzy lub więcej dni za pomocą platformy do hodowli narządów.Procedurę zademonstruje Trent Pearson, technik badawczy z laboratorium Dr. Boice. Aby rozpocząć, połóż serwetę chirurgiczną i narzędzia potrzebne do grubego rozwarstwienia. Ustaw szafę bezpieczeństwa biologicznego do wizualizacji oczu na mikroskopie preparacyjnym.Ustaw szafkę bezpieczeństwa biologicznego do montażu naczynia. Ustaw otwartą przestrzeń roboczą do indukcji urazów kuli w szafie bezpieczeństwa biologicznego. Umieść imadło śledzenia poprzecznego na podnośniku laboratoryjnym, przed platformą do nakłuwania.Po usunięciu dodatkowych tkanek oczodołu i umyciu oczu antybiotykiem przeciwgrzybiczym PBS, w celu hemisekcji oka należy umieścić oko na gazie nasączonej antybiotykiem przeciwgrzybiczym PBS. Użyj sterylnej żyletki lub skalpela, aby wykonać nacięcie w pobliżu równika oka. Następnie wykonaj półsekcję oka za pomocą zakrzywionych nożyczek chirurgicznych, aby wyizolować przednie oko.Użyj mikronożyczek jako łopaty, aby zgarnąć ciało szkliste z przedniego odcinka i usuń soczewkę z przedniego odcinka za pomocą mikronożyczek. Stopniowo przycinaj tęczówkę do korzenia tęczówki promieniowo, aż będzie widoczna siatka beleczkowa. Rozciągnij cięcie o 360 stopni wokół tęczówki, aby odsłonić cały obszar siatki beleczkowej i w razie potrzeby usunąć pozostałą tęczówkę zakrywającą siatkę beleczkową.Przytnij resztki ciała rzęskowego za obszarem siatki beleczkowej, pozostawiając tylko jeden milimetrowy cienki pasek tkanki. Po umieszczeniu przedniego odcinka na szalce Petriego. Zwilż bawełniany wacik w podłożu i delikatnie wklep w środek rogówki, aby usunąć pigment.Chwyć oczy kleszczami i usuń dodatkowy pigment wokół twardówki, wycierając. Umieść odwrócony przedni segment nad podwyższonym obszarem dolnego naczynia, upewniając się, że rogówka pozostaje w środku uniesionego obszaru. Umieść clamppierścień na nowo umieszczonym przednim segmencie i delikatnie dokręć kluczem L.Przymocuj oba złącza fluidyczne z O-ringami do gwintowanych portów na spodzie naczynia. Do pierwszego złącza fluidycznego przymocuj piastę igły wygiętą pod kątem 90 stopni o rozmiarze 18, długość rurki, piastę igły o rozmiarze 18, nylonowy filtr strzykawkowy, zawór trójdrogowy i 20-milimetrową strzykawkę wypełnioną mediami. Do drugiego złącza fluidycznego przymocuj piastę igły wygiętą pod kątem 90 stopni o rozmiarze 18, długość rurki, piastę igłową o rozmiarze 18, zawór trójdrogowy, jak pokazano dla pierwszego łącznika płynu, a następnie przymocuj część beczki sterylnej 10-mililitrowej strzykawki, która będzie działać jako zbiornik do wyłapywania cieczy i pęcherzyków.Trzymając zawory trójdrogowe otwarte odpowiednio do strzykawek, delikatnie przepchnij media przez system, korzystając z pierwszego portu złącza fluidics. Aby napompować przedni odcinek, napełnij rurkę medium i ostatecznie napełnij zbiornik. Usuń bąbelki, delikatnie wciskając media do naczynia i odwróć naczynie, aby wypchnąć bąbelki.Umieścić naczynie do hodowli narządów przedniego odcinka w inkubatorze do hodowli komórkowych. Skierować przewody rurowe przez dolną część drzwi inkubatora, aby zapobiec zakłóceniom w otwieraniu i zamykaniu drzwi. Umieść przewody rurowe ze zbiornikiem na przetworniku ciśnienia.Podłącz boczny zawór trójdrogowy do przetwornika ciśnienia, gdy PBS przepływa przez przewód, aby uniknąć przedostawania się pęcherzyków powietrza do przewodów rurowych. Wewnątrz przygotowanej szafy bezpieczeństwa biologicznego do indukcji otwartego urazu, ustaw regulator ciśnienia na platformie do nakłuwania na siłę 50 funtów na cal kwadratowy, aby wytworzyć odpowiednią siłę przebicia na przedmiotach o średnicy do 4,5 milimetra. Umieść imadło śledzenia poprzecznego na podnośniku laboratoryjnym przed platformą do nakłuwania.Wysuń ramię tłoka na maksymalną odległość i umieść wierzchołek rogówki w obszarze jednego milimetra od nakłuwanego przedmiotu, cofnij ramię tłoka i zbliż przedni odcinek o jeden centymetr do nakłuwanego przedmiotu. Aby odpalić urządzenie do nakłuwania, włącz urządzenie i otwórz zawór elektromagnetyczny za pomocą drugiego przełącznika na urządzeniu. Aby schować urządzenie z oka, naciśnij drugi przełącznik, sprawdź prawidłową indukcję obrażeń poprzez oględziny i wyciek mediów z miejsca urazu.Po operacji oceniono integralność nabłonka rogówki za pomocą obrazowania za pomocą optycznej koherentnej tomografii. Uszkodzona tkanka przedniego odcinka została zobrazowana bezpośrednio po urazie i 72 godziny po urazie. Kontrolowane oczy nie wykazują zauważalnych zakłóceń w rogówce, podczas gdy wyraźne urazy były zlokalizowane w rogówce po urazie.Z projekcji maksymalnej intensywności z góry na dół było oczywiste, że urazy były nieregularne pod względem kształtu i rozmiaru, ale rozmiar urazu zmniejszył się w ciągu 72 godzin. Ciśnienie międzygałkowe obserwowano przez pierwsze trzy dni przed operacją, aby określić stabilność ciśnienia w dopuszczalnym zakresie. W reprezentatywnych wynikach troje z pięciu oczu mieści się w dopuszczalnym zakresie ciśnienia międzygałkowego.Ciśnienie międzygałkowe zmienia się z powodu urazu otwartej gałki ocznej i interwencji terapeutycznej. Po indukcji urazu w otwartej kuli ciśnienie znacznie spadło i pozostało niskie aż do zakończenia eksperymentu. Leczenie uszkodzonych tkanek klejem dermabond spowodowało wzrost ciśnienia międzygałkowego w porównaniu z tkanką nieleczoną, co wskazuje, że metoda ta może być stosowana do pomiaru skuteczności leków w przywracaniu ciśnienia wewnątrzgałkowego.Początkowe ustawienie segmentu w hodowli narządowej ma kluczowe znaczenie dla długoterminowej stabilności tkanki. Nadmierne dokręcenie pierścienia może powodować naprężenia tkanki i zmniejszać podatność.

anterior-segment-organ-culture-platform-for-tracking-open-globe

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

W pracy opisano uproszczoną technikę wycinania rogówki oraz ewizceracji tkanek siatkówki z gałki ocznej ludzkich dawców pośmiertnych. Opisana tutaj technika pozwala na pobranie wysokiej jakości tkanek do celów transplantacyjnych, chirurgicznych lub badawczych bez uszkadzania pozostałych struktur gałki ocznej.

Uproszczona technika wycięcia rogówki in situ oraz ewakuacji tkanki siatkówki z ludzkiego gałki ocznej

W tym filmie pokazujemy sekcję przedniego odcinka oka świni, na którym znajduje się rogówka. Wyizolowany segment może być wykorzystany do hodowli narządów w celu zbadania patofizjologii chorób oczu.

Rozwarstwienie przedniego segmentu oka: metoda izolowania przedniego segmentu zawierającego rogówkę od oka świni

W tym filmie demonstrujemy metodę hodowli przedniego segmentu oka świni z rogówką. Ten system hodowli służy jako model eksperymentalny do badania urazów oka.

Hodowla przedniego segmentu oka: metoda hodowli rogówki zawierającej przedni odcinek oka świni

Opisano protokół dla modelu hodowli narządów rogówki ex vivo, przydatnego do badań nad gojeniem się ran. Ten system modelowy może być używany do oceny działania środków wspomagających regeneracyjne gojenie lub toksyczność leków w zorganizowanym środowisku wielokomórkowym 3D.

Model hodowli narządów rogówki ex vivo do badań nad gojeniem się ran

Technologia rozszerzonej rzeczywistości została zastosowana do dekompresji rdzenia w przypadku martwicy kości głowy kości udowej, aby uzyskać wizualizację tego zabiegu chirurgicznego w czasie rzeczywistym. Metoda ta może skutecznie poprawić bezpieczeństwo i precyzję dekompresji rdzenia.

Dekompresja rdzenia sterowana nawigacją w rzeczywistości rozszerzonej w przypadku martwicy kości głowy kości udowej

Niniejsza praca opisuje nowatorski protokół eksperymentalny, który wykorzystuje uchwyt wydrukowany w 3D, aby umożliwić obrazowanie żywych komórek w wysokiej rozdzielczości wyłuszczonych kul. Dzięki temu protokołowi można obserwować w czasie rzeczywistym komórkową aktywność sygnalizacyjną wapnia w uszkodzonym nabłonku rogówki z kul ex vivo.

Obrazowanie żywych komórek nienaruszonych kul ex vivo za pomocą nowatorskiego uchwytu wydrukowanego w 3D

VisualEyes2020 (VE2020) to niestandardowy język skryptowy, który prezentuje, rejestruje i synchronizuje bodźce wzrokowe ruchu gałek ocznych. VE2020 dostarcza bodźców do sprzężonych ruchów gałek ocznych (sakkady i płynny pościg), sprzężonych ruchów gałek ocznych (wergencja), akomodacji i kombinacji każdego z nich. Dwa programy analityczne ujednolicają przetwarzanie danych z systemów śledzenia ruchu gałek ocznych i rejestracji zakwaterowania.

Kwantyfikacja reakcji okoruchowych i akomodacji za pomocą oprzyrządowania i zestawów narzędzi do analizy

Optyczna koherentna tomografia o wysokiej rozdzielczości (HR-OCT) jest obiecującą nieinwazyjną metodą diagnozowania i oceny terapeutycznej płaskonabłonkowej powierzchni oka (OSSN). W tym miejscu przedstawiono konfigurację systemu, technikę skanowania i reprezentatywne wyniki diagnostyczne.

Optyczna koherentna tomografia koherentna przedniej części oka w diagnostyce i monitorowaniu terapeutycznym płaskonabłonkowej powierzchni oka

Dokładne ubruttowienie i standaryzowane przekroje kul nienowotworowych są ważne dla uzyskania wysokiej jakości powtarzalnych przekrojów histopatologicznych. Wytyczne dotyczące standaryzowanego ubruttowienia kul nienowotworowych dla dorosłych i płodów są podane w niniejszym dokumencie. Zademonstrowano i omówiono różne opcje podziału na kule ziemskie, w tym kryteria podejmowania decyzji w oparciu o konkretne przypadki.

Ubruttowienie kul nienowotworowych, w tym oczu płodu

Tutaj przedstawiamy szczegółową metodologię izolowania siatkówki od oka myszy w celu przeprowadzenia rozszerzonych eksperymentów ex vivo. Protokół ten kładzie nacisk na udostępnienie tego wymagającego technicznie podejścia badaczom, którzy chcieliby skorzystać z możliwości badawczych, jakie daje utrzymanie gleju siatkówki in situ w żywej tkance.

Model eksplantatu ex vivo do badania interakcji glejowych w siatkówce myszy

Poznaj model hodowli narządów przedniego segmentu oka do oceny urazów otwartej kuli i testowania terapii bez użycia zwierząt. Ta metoda umożliwia wielodniową obserwację skuteczności leczenia.

Platforma hodowli narządów w przednim segmencie do śledzenia urazów na otwartej kuli i wyników terapeutycznych

Przeglądaj więcej filmów