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Artigo de método

Implantação e Gravação do Wireless Eletrorretinograma e Visual Potencial Evocado em ratos conscientes

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DOI:

10.3791/54160

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29 de junho de 2016

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Neste artigo

Resumo

Mostramos procedimentos de implantação e de gravação cirúrgicos para medir sinais eletrofisiológicos visuais do olho (eletrorretinograma) eo cérebro (potencial evocado visual) em ratos conscientes, que é mais análogo à condição humana, onde as gravações são realizadas sem confunde anestesia.

Resumo

O eletrorretinograma de campo total (ERG) e potencial evocado visual (VEP) são ferramentas úteis para avaliar retina e integridade via visual, tanto em laboratórios e ambientes clínicos. Atualmente, pré-clínicos medições ERG e VEP são realizados com anestesia para assegurar a colocação de eletrodos estáveis. No entanto, a presença de anestesia foi mostrado para contaminar respostas fisiológicas normais. Para superar estes confunde anestesia, desenvolvemos uma plataforma inovadora para ensaiar ERG e VEP em ratos conscientes. Eletrodos são implantados cirurgicamente sub-conjunctivally no olho para ensaiar o ERG e epidural sobre o córtex visual para medir a VEP. A gama de amplitude e sensibilidade / parâmetros de tempo são ensaiadas, tanto para o ERG e VEP a aumentar energias luminosas. Os sinais de ERG e VEP são mostrados para ser estável e repetível para, pelo menos, 4 semanas pós-implantação cirúrgica. Esta capacidade de gravar sinais de ERG e VEP sem anestesia confunde nas s pré-clínicosreparativos deve fornecer uma tradução superior aos dados clínicos.

Introdução

O ERG e VEP são minimamente invasivos em ferramentas in vivo para avaliar a integridade das vias da retina e visuais, respectivamente, tanto no laboratório e clínica. O full-campo do ERG produz uma forma de onda característico, que pode ser dividido em componentes diferentes, com cada elemento representando diferentes classes de células da retina 1,2 percurso. O de campo total ERG forma de onda clássica consiste em um declive inicial negativa (a onda), que foi mostrado para representar fotorreceptor atividade pós exposição à luz 2-4. A uma onda é seguido por uma forma de onda positiva substancial (b-ondas), que reflecte a activ....

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Protocolo

Declaração de ética: Experiências com animais foram conduzidos de acordo com o Código australiano para o Cuidado e Utilização de animais para fins científicos (2013). aprovação ética animal foi obtido a partir Comitê de Ética Animal da Universidade de Melbourne. Os materiais aqui são para experiências de laboratório apenas, e não destinados ao uso médico ou veterinário.

1. Os eléctrodos Preparando

Nota: Um transmissor três canais é usado para implantação cirúrgica que permite 2 ERG e gravação de 1 VEP a ser realizado simultaneamente. Os três ativa e três eletrodos inativos precisam ser pré-moldado em forma de anel antes da implantação, ....

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Resultados

A resposta de fotorreceptores é analisada por montagem de uma Gaussiana retardada até ao bordo dianteiro do ramo descendente inicial da resposta do ERG no topo 2 energias luminosas (1,20, 1,52 log CSM -2) para cada animal, com base no modelo de carneiro e Pugh 22, formulada por Hood e Birch 23. Esta fórmula retorna uma amplitude e um parâmetro de sensibilidade, (Figura 1C e 1D, respectivamente). Uma função hiperbólica foi.......

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Discussão

Devido à natureza minimamente invasiva da eletrofisiologia visual, registos de ERG e VEP em pacientes humanos são conduzidos sob condições conscientes e exigem o uso apenas de anestésicos tópicos para a colocação do eletrodo. Em contraste, eletrofisiologia visual em modelos animais é convencionalmente realizado sob anestesia geral para permitir a colocação do eletrodo estável, eliminando movimentos oculares e corporais voluntárias. No entanto, anestésicos gerais comumente utilizados alterar as respostas do ERG e VEP com.......

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Divulgações

RG e RF são funcionários do financiador comercial desta pesquisa (Pfizer Neusentis e Pfizer Global Research). MI foi funcionário da Pfizer Global Research durante esta pesquisa e atualmente é funcionário da Proteostasis Therapeutics (Cambridge, EUA).

Agradecimentos

JC gostaria de agradecer ao David Hay Memorial Fund, da Universidade de Melbourne, pelo apoio financeiro na redação deste manuscrito. O financiamento para este projeto foi fornecido por uma 100200129 de doação ARC Linkage (BVB, AJV, CTON).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
BioamplificadorADInstrumentsML 135Amplifica os sinais ERG e VEP
Carboximetilcelulose sódica 1,0%AllerganCAS 0009000-11-7Manter a hidratação da córnea durante a cirurgia
Carprofeno 0,5%Pfizer Animal Health GroupCAS 53716-49-7Analgesia pós-cirúrgica, administrada com solução salina injetável para reposição de líquidos
Clorhexadina 0,5%Orion Laboratories27411, 80085Desinfecção de instrumento cirúrgico
Ativador de gel de cianoacrilatoRS componentes473-439Seca rapidamente gel de cianoacrilato
Gel de cianocrilatoComponentes RS473-423Fixar parafusos inoxidáveis ao crânio
Broca dentáriaStorz Instruments, Bausch and LombE0824ACabeça de broca em miniatura de ~ 0,7 mm de diâmetro para fazer um pequeno orifício no crânio sobre cada hemisfério para implantar parafusos VEP
BrocaBoschDremel série 300Broca automática para trepanação
EnrofloxinTroy LaboratoriesPosto antibiótico profilático surgey
Ganzfeld esfera integradoraSoluções fotométricas InternacionalEstimulador de luz personalizado: 36 mm de diâmetro, tamanho da abertura de 13 cm
Cotonetes de gazeMultigate Medical Products Pty Ltd57-100BSeca a incisão cirúrgica e a superfície do crânio exposta durante a cirurgia
Isoflurano 99,9%Abbott Australasia Pty LtdCAS 26675-46-7Nome Proprietário: Anestésico por inalação Isoflo(TM). Anestésico inalatório de grau farmacêutico misturado com gás oxigênio para cirurgia de implante de eletrodo VEP
Pomada KenacombAspen Pharma Pty LtdPara reduzir a irritação da pele e coceira após a cirurgia
Luxeon LEDsPhillips Lighting Co.Para estimulação de luz, vinte LEDs de 5 W e um de 1 W, controlados pelo software
Scope Agulha (macrocirurgia)World Precision Instruments501959para sutura de cirurgia abdominal e de cabeça, usada com sutura 3 - 0, agulha de olho, aresta de corte 5/16 círculo Tamanho 1, 15 mm
Suporte de agulha (macrocirurgia)World Precision Instruments500224Para segurar a agulha durante a cirurgia
abdominal e de cabeçaPorta-agulha (microcirurgia)World Precision Instruments555419NTPara segurar a agulha durante a cirurgia ocular
Cateter OptivaSmiths Medical International LTD16 ou 21 GGuia de eletrodos ativos da córnea do crânio à conjuntiva
Iodopovidona 10%Sanofi-AventisCAS 25655-41-8Nome proprietário: Betadine, Antisséptico para preparar a pele raspada para cirurgia 10%, 500 ml
Sistema de aquisição de dados PowerlabADInstrumentsML 785Adquira sinal do transmissor de telemetria, emparelhado com o conversor de dados de telemetria
Proxymetacaine 0.5%Alcon Laboratories CAS 5875-06-9Analgesia ocular tópica
Conector de contençãofeitona frente do limitador é cônica para minimizar o movimento da cabeça, o comprimento pode ser ajustado para acomodar diferentes comprimentos de rato, o diâmetro total é de 60 mm. 
Lâmina de escapoR.G. Medical SuppliesSNSM0206Para incisão cirúrgica
Tesoura (macrocirurgia)World Precision Instruments501225para cortar tecido no abdmen e na testa
Tesoura (microcirurgia)World Precision Instruments501232Para dissecar a conjuntiva para fixação do eletrodo
Scope SoftwareADInstrumentsversão 3.7.6Simultaneamente aciona o estímulo através do sistema ADI Powerlab e coleta dados
BarbeadorOsterGolden A5Pele de barbear de áreas cirúrgicas
Parafusos de aço inoxidávelMicroFastenersL001.003CS304Diâmetro do eixo de 0,7 mm, 3 mm de comprimento 
Quadro estereotáxicoDavid KopfModelo 900Um instrumento estereotáxico para pequenos animais para localizar os pontos de referência de implantação no crânio
Campo cirúrgicoVital Medical SuppliesGM29-612EEGarantir um ambiente estéril durante a cirurgia
Sutura (macrocirurgia)Agulhas médicas Ninbo3-0para sutura de cirurgia abdominal e de cabeça, trançado de seda estéril, 60 cm
Agulha de sutura ( microcirurgia)Agulhas médicas Ninbo8-0 ou 9-0para cirurgia ocular, incluindo, eletrodo de sutura à esclera e fechamento da ferida conjuntival, sutura de nylon, círculo 3/8 1 &vezes; 5, 30 cm
Conversor de dados de telemetria O DataSciences InternationalR08permite que o sinal de telemetria faça interface com o software de coleta de dados
Matriz de troca de dados de telemetriaDataSciences InternationalColeta dados de transmissores, emparelha com o receptor Receptor de dados de
telemetriaDataSciences InternationalRPC-1Recebe dados de telemetria do transmissor
Transmissor de telemetriaDataSciences Transmissor detelemetria de 3 canaisInternational F50-EEE
Tropicamida 0.5%Alcon Laboratories Pinças de dilatação da íris
(macrocirurgia)World Precision Instruments500092Manipular tecidos durante cirurgias abdominais e de cabeça
Pinças (microcirurgia)World Precision Instruments500342Manipular tecidos durante a cirurgia ocular

Referências

  1. Frishman, L. J. Origins of the Electroretinogram. , The MIT Press. (2006).
  2. Granit, R. The components of the retinal action potential in mammals and their relation to the discharge in the optic nerve. J Physiol. 77, 207-239 (1933).
  3. Brown, K. T.

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Reimpressões e permissões

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