Name: Plataforma de Cultura de Órgãos do Segmento Anterior para Rastreamento de Lesões no Globo Aberto e Desempenho Terapêutico (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-08-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 27 s
Description: Aprenda a usar uma plataforma de cultura de órgãos do segmento anterior para rastrear lesões de globo aberto e avaliar terapêuticas sem testes em animais. Este método permite monitorar a progressão da lesão por três ou mais dias.

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Este material é baseado em trabalho apoiado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos através de um acordo interagências (#19-1006-IM) com o programa temporário de aquisição de reparos corneais (Agência de Desenvolvimento de Materiel Médicos do Exército dos Estados Unidos).

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<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>
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<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>
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<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>
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<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>
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Os autores não declaram interesses concorrentes. As opiniões expressas neste artigo são as dos autores e não refletem a política oficial ou a posição do Departamento Médico do Exército dos EUA, departamento do Exército, Departamento de Defesa ou governo dos EUA.

Existem etapas críticas com a plataforma de lesão ASOC OG que devem ser destacadas para melhorar a probabilidade de sucesso ao usar a metodologia. Primeiro, durante a dissecção do segmento anterior, preservar o trabalho de malha trabecular é essencial, mas desafiador de fazer corretamente. Se o TM for interrompido, o olho não manterá a pressão fisiológica e não atenderá aos critérios de elegibilidade para uso experimental. Recomenda-se praticar o processo de dissecção em condições normais primeiro, em vez de introduzir o...

Lesões de globo aberta (OG) podem resultar em perda permanente de visão quando não tratadas ou pelo menos estabilizadas após lesão1. Os atrasos, no entanto, são prevalentes em áreas remotas onde o acesso à intervenção oftalmómica não está prontamente disponível, como em áreas rurais ou no campo de batalha em cenários militares. Quando o tratamento não está prontamente disponível, o padrão atual de cuidado é proteger o olho com um escudo rígido até que a intervenção médica seja possível. Na medicina militar, esse atraso atualmente é de até 24 horas, mas a previsão é de aumento de até 72 horas em futuras operações de combate em ambientes urbanos onde a evacuação aérea não é possível2,3,4. Esses atrasos podem ser ainda maiores em aplicações civis rurais e remotas, onde o acesso à intervenção oftálmica é limitado5,6. Uma lesão OG não tratada é altamente suscetível à infecção e perda de pressão intraocular (IOP) devido à vedação impermeável do olho estar comprometida7,8. A perda de IOP pode impactar a viabilidade tecidual, tornando improvável qualquer intervenção médica para restaurar a visão se o atraso entre lesão e terapêutica for muito longo9.
Para permitir o desenvolvimento de terapêuticas fáceis de aplicar para vedação de lesões OG até que um especialista oftálmico possa ser alcançado, um modelo de lesão de OG no topo do banco foi previamente desenvolvido10,11. Com este modelo, lesões de alta velocidade foram criadas em olhos suínos inteiros, enquanto o IOP foi capturado por transdutores de pressão. A terapêutica pode então ser aplicada para avaliar sua capacidade de selar o local da lesão de OG12. No entanto, como este modelo utiliza olhos suínos inteiros, ele só pode avaliar o desempenho terapêutico imediato sem nenhuma maneira de acompanhar o desempenho a longo prazo através da possível janela de 72h em que o terapêutico deve estabilizar o local da lesão até que o paciente atinja o atendimento especializado. Como resultado, um modelo de lesão OG de cultura de órgãos do segmento anterior (ASOC) foi desenvolvido e detalhado neste protocolo como uma plataforma para acompanhamento do desempenho terapêutico de longo prazo13.
O ASOC é uma técnica amplamente utilizada para a manutenção do tecido avascular do segmento anterior, como a córnea, para várias semanas pós-enucleação14,15,16,17. O segmento anterior é mantido sob IOP fisiológico por perfusar o fluido nas taxas de fluxo fisiológico e preservar a região de saída da malha trabecular, o tecido responsável pela regulação do IOP, durante a configuração ASOC18,19. A plataforma ASOC pode manter o tecido fisiologicamente, induzir uma lesão OG usando um dispositivo pneumático, aplicar uma estabilização terapêutica e de lesão de pista por pelo menos 72 h pós-lesão13.
Aqui, o protocolo fornece uma metodologia passo a passo para o uso da plataforma ASOC. Primeiro, detalha como configurar e fabricar a plataforma ASOC. Em seguida, o protocolo detalha como dissecar asepticamente o segmento anterior e manter o trabalho de malha trabecular, seguido pela criação de tecido de segmento anterior em pratos de cultura de órgãos personalizados. Em seguida, detalha como criar lesões de globo aberto e aplicar terapêutica imediatamente após a lesão. Por fim, o protocolo fornece uma visão geral sobre parâmetros de caracterização que são possíveis de usar com este método que avalia as propriedades funcionais, mecânicas e biológicas do olho e quão bem a lesão foi estabilizada. No geral, este modelo fornece uma plataforma muito necessária para acelerar o desenvolvimento de produtos para estabilizar e tratar lesões de globo aberta e melhorar o prognóstico de visão ruim após a lesão.

<table><tbody><tr><td>Conector de tubo roscado macho de plugue reto de policarbonato 10-32</td><td>McMaster-Carr</td><td>51525K431</td><td></td></tr><tr><td>10-32, &frac12; "</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A269</td><td></td></tr><tr><td>Seringa de 10 mL</td><td>BD</td><td>302995</td><td></td></tr><tr><td>Seringa de 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>Ball-End L key</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; Intramédico&nbsp; PE 160 Tubing</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-170-12E</td><td></td></tr><tr><td>Cotonetes</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>Pinça fina</td><td>World Precision Instruments</td><td>15914</td><td></td></tr><tr><td>Gaze</td><td>Covidien</td><td>8044</td><td></td></tr><tr><td>Gentamicina</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>Anel de vedação de silicone de alta temperatura, 2 mm de largura, 4 mm de diâmetro interno</td><td>McMaster-Carr</td><td>5233T47</td><td></td></tr><tr><td>Pinça grande</td><td>World Precision Instruments</td><td>500365</td><td></td></tr><tr><td>Tesoura cirúrgica grande</td><td>World Precision Instruments</td><td>503261</td><td></td></tr><tr><td>pinça dentada média</td><td>World Precision Instrumentos</td><td>501217</td><td></td></tr><tr><td>Prego (objeto de perfuração)</td><td>McMaster-Carr</td><td>97808A503</td><td></td></tr><tr><td>Filtros de seringa de nylon</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>Placa de Petri (100 mm)</td><td>Fisher</td><td>FB0875713</td><td></td></tr><tr><td>Policarbonato, três vias, torneira com macho&nbsp; luer&nbsp; trava</td><td>Lâmina</td> de barbear <td>Fisher NC9593742</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Fisher</td><td>12-640</td><td></td></tr><tr><td>Aço inoxidável 18 G&nbsp; 90 graus&nbsp; agulha dispensadora de ângulo</td><td>McMaster-Carr</td><td>75165A81</td><td></td></tr><tr><td>Aço inoxidável 18 G reto &frac12; &#039;&rsquo; agulha de dispensação</td><td>McMaster-Carr</td><td>75165A675</td><td></td></tr><tr><td>Copos estéreis de 100 mL com tampas</td><td>VWR</td><td>15704-092</td><td></td></tr><tr><td>Vannas&nbsp; tesoura</td><td>World Precision Instruments</td><td>WP5070</td><td></td></tr></tbody></table>

plataforma de cultura de Órgãos do segmento anterior para rastreamento de lesões no globo aberto e desempenho terapêutico

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

Lesões em globos abertos têm resultados visuais ruins, muitas vezes resultando em perda permanente de visão. Isso se deve, em parte, a um prolongado atraso entre lesão e intervenção médica em ambientes rurais e aplicações de medicamentos militares onde o atendimento oftalmológico não está prontamente disponível. Lesões não tratadas são suscetíveis à infecção depois que o olho perdeu sua vedação impermeável, bem como a perda de viabilidade tecidual devido à hipotensão intraocular. A terapêutica para selar temporariamente lesões de globo aberta, se devidamente desenvolvidas, pode ser capaz de restaurar a pressão intraocular e prevenir a infecção até que o cuidado oftalmológico adequado seja possível. Para facilitar o desenvolvimento do produto, detalhado aqui está o uso de uma plataforma de lesão aberta de órgãos do segmento anterior para rastrear o desempenho terapêutico por pelo menos 72 h após a lesão. O tecido do segmento anterior suíno pode ser mantido em pratos de cultura de órgãos personalizados e mantido sob pressão intraocular fisiológica. Lesões por punção podem ser criadas com um sistema pneumático capaz de gerar tamanhos de lesões de até 4,5 mm de diâmetro, semelhante ao tamanho de lesões relevantes para os militares. A perda de pressão intraocular pode ser observada por 72 h após a lesão, confirmando a indução adequada da lesão e a perda do selo impermeável do olho. O desempenho terapêutico pode ser rastreado por aplicação ao olho após a indução da lesão e, em seguida, rastreamento da pressão intraocular por vários dias. Além disso, o modelo de lesão do segmento anterior é aplicável a métodos amplamente utilizados para o rastreamento funcional e biologicamente da fisiologia do segmento anterior, como avaliação da transparência, mecânica ocular, saúde do epitélio córnea e viabilidade tecidual. No geral, o método descrito aqui é um próximo passo necessário para o desenvolvimento de terapêuticas biomateriais para selar temporariamente lesões de globo aberta quando o cuidado oftálmico não estiver prontamente disponível.

Imagens capturadas via Tomografia de Coerência Óptica (OCT) são mostradas para olhos lesionados de OG para ilustrar como uma indução de lesão bem sucedida parece. A Figura 3 mostra imagens para controle e tecido AS ferido OG imediatamente após a lesão e 72 h depois. Duas visualizações são mostradas: imagens transversais através do local da lesão e projeção de intensidade máxima (MIPs) de cima para baixo para visualizar a área da superfície da imagem. Os olhos de controle não mostram nenhuma ...

Lesões oculares de globo aberta podem ficar sem tratamento por vários dias em cenários rurais ou militares relevantes, resultando em cegueira. Terapêuticas são necessárias para minimizar a perda de visão. Aqui, detalhamos um modelo de lesão de globo aberto da cultura de órgãos. Com este modelo, a terapêutica potencial para estabilização dessas lesões pode ser devidamente avaliada.

Plataforma de Cultura de Órgãos do Segmento Anterior para Rastreamento de Lesões no Globo Aberto e Desempenho Terapêutico

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 ...

Lesões de globo aberta podem levar à perda permanente de visão se não tratadas. Este modelo de cultura de órgãos do segmento anterior permite a avaliação dessas lesões dentro da necessidade de testes em animais. Este protocolo permite rastrear lesões de globo aberto, e terapêutica, para estabilizar a lesão por três ou mais dias com uma plataforma de cultura de órgãos.Demonstrando o procedimento estará Trent Pearson, um técnico de pesquisa do laboratório Dr. Boice. Para começar, coloque a cortina cirúrgica e os instrumentos necessários para a dissecção bruta. Configure o armário de bio segurança para visualizar os olhos no microscópio dissecando.Configure o armário de bio segurança para montagem de pratos. Configure o espaço de trabalho de indução de danos abertos do globo dentro do armário de bio segurança. Posicione o vício de rastreamento cruzado na tomada de laboratório, em frente à plataforma de perfuração.Depois de remover os tecidos orbitais extras e lavar os olhos com antibiótico antimíctico PBS, para hemisect o olho colocar o olho na gaze antimíctica antibiótico PBS encharcada. Use um razorblade ou bisturi estéril para criar uma incisão perto do equador do olho. Em seguida,

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioengenharia

O artigo descreve uma técnica simplificada de córnea especiais de consumo e eviscerar os tecidos da retina do globo ocular de humanos doadores cadavéricos. A técnica descrita aqui vai ajudar a impostos especiais de consumo tecidos de boa qualidade para ser utilizados para transplantação, cirúrgicos ou de pesquisa, sem danificar outros tecidos do globo ocular.

Uma técnica simplificada para<em&gt; In situ</em&gt; Excisão de Córnea e evisceração de tecido da retina do globo ocular humano

Neste vídeo, demonstramos a dissecção do segmento anterior do olho suíno portador de córnea. O segmento isolado pode ser usado para cultura de órgãos para estudar a fisiopatologia dos distúrbios oculares.

Dissecção do Segmento Ocular Anterior: Um Método para Isolar o Segmento Anterior da Córnea do Olho Suíno

Neste vídeo, demonstramos o método de cultura de um segmento ocular anterior com córnea de um olho suíno. Este sistema de cultura serve como um modelo experimental para estudar lesões oculares.

Cultura do Segmento Ocular Anterior: Um Método para Cultura de Córnea com Segmento Anterior do Olho Suíno

Um protocolo para uma ex modelo de cultura da córnea órgão vivo, útil para estudos de cicatrização de feridas é descrita. Este sistema de modelo pode ser usado para avaliar os efeitos de agentes para promover a cicatrização regenerativa ou toxicidade de drogas em ambiente 3D multicelular organizada.

Ex Vivo modelo de cultura órgão da córnea para cicatrização de feridas estudos

A tecnologia de realidade aumentada foi aplicada à descompressão do núcleo da osteonecrose da cabeça femoral para realizar a visualização em tempo real deste procedimento cirúrgico. Este método pode melhorar efetivamente a segurança e a precisão da descompressão do núcleo.

Descompressão do núcleo guiada pela navegação de realidade aumentada para osteonecrose da cabeça femoral

O presente trabalho descreve um novo protocolo experimental que utiliza um suporte impresso em 3D para permitir imagens de células vivas de alta resolução de globos enucleados. Através deste protocolo, a atividade de sinalização celular de cálcio no epitélio corneano ferido de globos ex vivo pode ser observada em tempo real.

Imagem de células vivas de globos ex vivo intactos usando um novo suporte impresso em 3D

VisualEyes2020 (VE2020) é uma linguagem de script personalizada que apresenta, registra e sincroniza estímulos de movimento visual dos olhos. O VE2020 fornece estímulos para movimentos oculares conjugados (sacadas e perseguição suave), movimentos oculares desconjugados (vergência), acomodação e combinações de cada um. Dois programas de análise unificam o processamento de dados dos sistemas de rastreamento ocular e registro de acomodação.

Quantificação das respostas oculomotoras e acomodação através de instrumentação e caixas de ferramentas de análise

A tomografia de coerência óptica de alta resolução do segmento anterior (HR-OCT) é uma modalidade não invasiva promissora para o diagnóstico e avaliação terapêutica da neoplasia escamosa da superfície ocular (OSSN). Aqui, a configuração do sistema, a técnica de varredura e os resultados de diagnóstico representativos são apresentados.

Tomografia de Coerência Óptica de Alta Resolução Anterior no Diagnóstico e Monitorização Terapêutica da Neoplasia Escamosa da Superfície Ocular

O macroscopamento completo e o corte padronizado de globos não neoplásicos são importantes para a obtenção de cortes histopatológicos reprodutíveis de alta qualidade. Diretrizes para um macroscopo padronizado de globos não neoplásicos adultos e fetais são fornecidas aqui. Diferentes opções para o corte do globo são demonstradas e discutidas, incluindo critérios para a tomada de decisão baseada em casos.

Macroscopa de globos não neoplásicos, incluindo olhos fetais

Aqui, fornecemos uma metodologia detalhada para isolar a retina do olho do camundongo para experimentação ex vivo estendida. Este protocolo enfatiza tornar essa abordagem tecnicamente exigente acessível para pesquisadores que gostariam de aproveitar os caminhos de pesquisa oferecidos pela manutenção da glia retiniana in situ em tecido vivo.

Um modelo de explante ex vivo para estudar interações gliais na retina de camundongos

Aprenda a usar uma plataforma de cultura de órgãos do segmento anterior para rastrear lesões de globo aberto e avaliar terapêuticas sem testes em animais. Este método permite monitorar a progressão da lesão por três ou mais dias.

Plataforma de Cultura de Órgãos do Segmento Anterior para Rastreamento de Lesões no Globo Aberto e Desempenho Terapêutico

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