Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Трансламинарная модель автономной системы для модуляции внутриглазного и внутричерепного давления в задних сегментах донора человека

3.7K просмотров

DOI:

10.3791/61006

24 апреля 2020 г.

В этой статье

Краткое содержание

Мы описываем и детализируем использование трансламинарной автономной системы. Эта система использует задний сегмент человека для независимого регулирования давления внутри сегмента (внутриглазного) и окружающего зрительного нерва (внутричерепного) для создания трансламинального градиента давления, который имитирует особенности глаукоматозной оптической невропатии.

Аннотация

В настоящее время существует неудовлетворенная потребность в новой доклинической модели человека, которая может быть нацелена на этиологию заболевания ex vivo с использованием внутричерепного давления (ВЧД) и внутриглазного давления (ВГД), которые могут идентифицировать различные патогенные парадигмы, связанные с патогенезом глаукомы. Модели культуры органов переднего сегмента человека ex vivo ранее успешно использовались и применялись в качестве эффективных технологий для открытия патогенеза глаукомы и тестирования терапевтических средств. Доклинический скрининг лекарств и исследования, проводимые на системах органов человека ex vivo, могут быть более трансформируемыми для клинических исследований. В этой статье подробно описывается создание и эксплуатация новой модели трансламинального давления человека ex vivo, называемой трансламинальной автономной системой (TAS). Модель TAS может независимо регулировать ВЧД и ВГД с использованием задних сегментов донора человека. Модель позволяет изучать патогенез доклиническим способом. Это может уменьшить использование живых животных в офтальмологических исследованиях. В отличие от экспериментальных моделей in vitro, структура, сложность и целостность ткани головки зрительного нерва (ONH) также могут поддерживаться в рамках модели ex vivo TAS.

Введение

Глобальные оценки в недавних опросах показывают, что 285 миллионов человек живут с нарушениями зрения, в том числе 39 миллионов слепых1. В 2010 году Всемирная организация здравоохранения задокументировала, что три из девяти перечисленных ведущих причин слепоты происходят в заднем сегменте глаза1. Заболевания заднего сегмента глаза включают сетчатку, сосудистую оболочку и зрительный нерв2. Сетчатка и зрительный нерв являются расширениями центральной нервной системы (ЦНС) мозга. Аксоны ганглиозных клеток сетчатки (RGC) уязвимы для повреждения, потому что они выходят из глаза через головку зрительног....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Глаза были получены в соответствии с положениями Хельсинкской декларации для исследований с участием тканей человека.

ПРИМЕЧАНИЕ: Глаза из авторитетных глазных банков (например, Lions Eye Institute for Transplant, Research, Tampa FL) были собраны в течение 6-12 часов после смерти, а донорская сыворотка была проверена на гепатит В, гепатит С и вирус иммунодефицита человека 1 и 2. После того, как они были получены, глаза были рассечены и установлены в модели TAS в течение 24 часов. Критерии исключения включали любую глазную патологию. Глаза не были исключены в зависимости от возраста, расы или пола. Чтобы обеспечить жизнеспособность сетчатки ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Проектирование и создание трансламинарной автономной системы
Трансламинарный перепад давления является потенциальным ключевым механизмом в патогенезе различных заболеваний, в том числе глаукомы. Использование описанной модели включает, но не ограничивается этим, изучение глаукомы (повышенное ВГД, возможно, снижение ВЧД), черепно-мозговой травмы (повышенное ВЧД) и долгосрочное воздействие связанных с микрогравитацией нарушений зрения (повышенный ВЧД, повышенный ВГД). Чтобы помочь обнаружить молекулярны.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Посмертные ткани человека являются особенно ценным ресурсом для изучения нейродегенеративных заболеваний человека, поскольку идентификация потенциальных лекарств, разработанных на животных моделях, должна быть переведена на людей47. Эффекты повышения ВГД человека хорошо известны, но минимальные исследования были проведены для аномальных изменений трансламинального давления ONH. Несмотря на то, что существует несколько животных моделей и конечное моделирование ONH человека, не существует модели ex .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы рукописи не имеют потенциальных конфликтов интересов для раскрытия.

Благодарности

Финансирование этого проекта осуществлялось за счет дискреционных средств д-ра Коллин М. Макдауэлл. Эта работа была частично поддержана неограниченным грантом от Research to Prevent Blindness, Inc. департаменту офтальмологии и визуальных наук UW Madison. Мы благодарим д-ра Эббота Ф. Кларка и Веймин Мао за их техническую помощь с моделью культуры перфузионных органов. Мы благодарим Институт трансплантации и исследований Lions Eye (Тампа, Флорида) за предоставление глаз донора человека.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
#122, 1-1/8" внутри x 1-5/16" снаружи Diam, уплотнительное кольцо из витона, толщина 3/32",
755 Durometer 50 Pack
AmazonB07DRGPPZJ
114 Buna-N O-Ring, 70A Durometer, черный, 5/8" ID, 13/16" OD, ширина 3/32" (в упаковке 100)AmazonB000FMYRHK
шприцы 30 мл без иглыVitality Medical302832
3-позиционный запорный кран, 2 замка Luer с внутренней резьбой, поворотный замок Luer с наружной резьбой, вентилируемый колпачокQOSINA2C6201
4-40 x 1/2 PH PAN MS SS/CHROME и крестообразная отвертка соответствующего размераBrikksen Stainless Steel FastnersPPMSSSCH4C.5 
ANPROLENE 16 LARGE AMPULEFisher ScientificNC9085343 
BetadinePurduePUR1815001EACH 
Corning 100 x 20 мм обработанные тканевой культурой чашкидля культур Sigma-AldrichCLS430167-100EAstrong> 
Corning  L-глутаминовый растворFisher ScientificMT25005CI
Covidien 3033 Curity Марлевая губка, 4" x 4", 12-слойная, стерильная, 1200/CSMed Plus Medical SupplyCOV-3033-CS
Перевязочные щипцы деликатно изогнутые (зубчатые)KatenaK5-4010
Dumont #5 - Тонкие щипцыF.S.T.11254-20
Глазные ножницы стандартные изогнутыеKatenaK4-7410
Falcon 150 x 15 мм Простые стерильные одноразовые чашкиПетри Capitol Scientific351058
Fisherbrand 4 унции контейнеры для образцовFisherScientific 16-320-730
Fisherbrand Мгновенно запечатывающиеся стерилизационные мешочкиFisher Scientific01-812-54
Пакеты для стерилизации Fisherbrand Instant Sealing SturifyFisher Scientific01-812-55
Пакеты для мгновенной герметизации Fisherbrand FisherScientific01-812-58
HyClone Dulbecco's Modified Eagles MediumFisher ScientificSH3024302
HyClone Penicillin Streptomycin 100X РастворFisher ScientificSV30010
Гидрофильный фильтр с внутренней резьбой на входе Luer Lock, наружным выходом Luer Slip, синие и прозрачныегидростатического давления Qosina28217
, DELTRAN ® II, Каталог # DPT-200 с расходом 3CC/HRAD инструментыDPT-200
JG15-0.5HPX 15 Gauge 0.5" NT Premium Series Дозирующий наконечник 50/boxJenson GlobalJG15-0.5HPX 15
Keyence B2? Микроскоп X710KeyenceB2-X710
LabChart 8 ADинструментыLabChart 8
Leica ST5020 Multi-stainerLeicaST5020
Невентилируемый универсальный колпачок Luer Lock, белыйQOSINA65811
Восьмеричный мост Усилитель (модель # FE228)AD инструментыFE228
Pharmco Products ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ, 200 PROOFFisher ScientificNC1675398
Фосфатный буферный раствор (PBS)Sigma-AldrichD8537-500ML
PowerLab 8/35 (модель # PL3508)AD instrumentsPL3508
ProLong Gold Antifade Mountant with DAPIThermoFisherP36935
Push-to-Connect Tube Fitting для воздуха и воды  Прямой адаптер, наружный диаметр трубы 1/8 дюйма x наружная резьба 1/8 NPT Наружная резьбаMcMAster-Carr7880T113
Push-to-Connect с универсальной резьбой  для воздуха и воды, адаптер, трубка 1/8" наружный диаметр x труба 1/8McMAster-Carr51235K101
Saint-Gobain Tygon S3 E-3603 Гибкая трубка 500 футов.Fisher Scientific14-171-268
Superblock T20Хирургические ножницы Fisher ScientificPI37536
- Sharp-BluntF.S.T.14001-14
Тканевые щипцы тонкие 1x2 зуба изогнутыеKatenaK5-4110
Трансламинарная автономная система (TAS)Научный центр здоровья Университета Северного ТехасаН/Д
США размер 030 Уплотнительное кольцо Buna-N, B1000, 70 Твердость, черный, Buna-N
(NBR, нитрил, Buna)
Marco Rubber & ПластмассыВ1000-030
< преобразователи

Ссылки

  1. Pascolini, D., Mariotti, S. P. Global estimates of visual impairment: 2010. The British Journal of Ophthalmology. 96 (5), 614-618 (2012).
  2. Bastawrous, A., et al. Posterior segment eye disease in sub-Saharan Africa:....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Трансламинарная автономная системарегуляция внутриглазного давленияконтроль внутричерепного давлениязадний сегмент глаза человекаголовка зрительного нервамоделирование градиента давлениямодель глаза ex vivoдатчики гидростатического давленияустановка перфузионной жидкостисистема сбора данных