Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

تطوير نموذج تجريبي غير باضع بمساعدة الليزر لفقدان الخلايا الانهوفية القرنية

Published: April 24, 2020 doi: 10.3791/60542
* These authors contributed equally

Summary

هنا، نقدم بروتوكولا لفصل الخلايا الانفية القرنية (CEC) من غشاء Descemet (DM) باستخدام النيوديميوم: YAG (Nd:YAG) ليزر كنموذج مرض الجسم الحي السابق لاعتلال القرنية المغرور (BK).

Abstract

وقد استخدمت ليزر YAG لإجراء جراحة داخل العين غير الغازية، مثل قطع المناظير لعدة عقود حتى الآن. يعتمد التأثير القاطع على الأعطال البصرية في التركيز بالليزر. يتم إنشاء موجات الصدمة الصوتية وفقاعات التجويف ، مما تسبب في تمزق الأنسجة. أحجام فقاعة ووسعة الضغط تختلف مع طاقة النبض وموقف النقطة المحورية. في هذه الدراسة، تم وضع عيون porcine enucleated أمام ليزر Nd:YAG المتاحة تجاريا. تم اختبار طاقات النبض المتغيرة وكذلك المواقف المختلفة للبقع البؤرية الخلفية للقرنية. تم تقييم الآفات الناتجة عن ذلك بواسطة المجهر الفوتون ين وعلم الأنسجة لتحديد أفضل المعلمات لمفرزة حصرية من الخلايا الانفية القرنية (CEC) مع الحد الأدنى من الأضرار الجانبية. مزايا هذه الطريقة هي الاستئصال الدقيق لCEC ، وتقليل الأضرار الجانبية ، وقبل كل شيء ، العلاج غير المتصل.

Introduction

شفافية القرنية أمر ضروري لنقل الضوء إلى شبكية العين ومستقبلاتها الضوئية1. في هذا الصدد ، فإن الحالة النسبية للجفاف أمر بالغ الأهمية للحفاظ على ألياف الكولاجين داخل ستروما القرنية محاذاة بشكل صحيح. يتم الحفاظ على هذا التوازن بواسطة خلايا بطانة القرنية (CEC) الموجودة على غشاء Descemet (DM)2. الإندوثيوليوم هو طبقة القرنية الأعمق. لديها حاجز مهم وظيفة مضخة، وهو أمر حاسم لشفافية القرنية3. على النقيض من ظهارة ، البطانة ليست قادرة على تجديد الذات4. لذلك ، فإن أي تلف في الخلايا يسببه المرض أو الصدمة يحفز الخلايا الانهوفية المتبقية على التكبير والهجرة ، لتغطية العيوب الناتجة والحفاظ على وظائف القرنية5. ومع ذلك ، إذا كانت كثافة CEC تقع تحت عتبة حرجة ، فإن فك تعويض البطانة يؤدي إلى وذمة ، مما يؤدي إلى عدم وضوح الرؤية وعدم الراحة أو حتى الألم الشديد4. على الرغم من توافر الأدوية لتخفيف الأعراض ، إلا أن العلاج النهائي الوحيد في هذه الحالات هو زرع القرنية ، والتي يمكن إجراؤها في شكل ترقيع كامل السماكة أو زرع الانهوثيلية الأعرج. الإجراء الأخير متاح كما Descemet الغشاء القرنية البطانة (DMEK) وكذلك Descemet تجريد الآلي بطانة القرنية (DSAEK)6. ومع ذلك، فإن حماية ما تبقى من لجنة CEC وتعزيز بقائها يمكن أن يكون هدفا بديلا، الذي يحتاج إلى نموذج مرض مناسب لاختبار الأدوية العلاجية المحتملة.

تركز نماذج مرض فقدان CEC الحالية على تدمير البطانة من خلال حقن العوامل السامة (على سبيل المثال، كلوريد البنزالكونيوم) في الغرفة الرضعة أو عن طريق الكشط الميكانيكي للخلايا باستخدام تقنية descemetorhexis الغازية7،8. وفي حين أن هذه النماذج راسخة، فإن هناك مساوئ مثل الاستجابة الالتهابية العامة والأضرار الجانبية غير الدقيقة. لذلك ، من المرجح أن تمثل هذه النماذج المراحل النهائية للمرض ، عندما تكون الخيارات الجراحية المذكورة أعلاه حتمية.

مع التقدم في استراتيجيات العلاج الخلوي مثل الخلايا الجذعية والعلاج الجيني ، يمكن أن يكون تطبيق هذه العلاجات الخلوية مفيدًا في المراحل المبكرة من خسارة CEC9. وفي وقت لاحق، نحتاج إلى نموذج يمثل هذه المراحل المبكرة من المرض على نحو أكثر ملاءمة. في هذا الصدد، وقد تحسنت نماذج ثقافة الخلية على مدى العقد الماضي ولكن لا تزال محدودة في صحتها، والخلايا في المختبر لا يمكن أن تقترب من تكرار التفاعلات المعقدة التي تحدث بين أنواع الخلايا المختلفة داخل القرنية10. لذلك ، لا تزال نماذج المرض على سبيل الفيو وفي الجسم الحي في ارتفاع الطلب وتحسين النماذج الموجودة هو من أقصى الأهمية.

غير الغازية, جراحة داخل العين عن طريق photodisruption باستخدام النيوديميوم: YAG (Nd:YAG) أصبح الليزر إجراء روتيني لأطباء العيون في جميع أنحاء العالم منذ عرضه في أواخر 1970s11. يعتمد التعطيل الضوئي على امتصاص الضوء غير الخطي مما يؤدي إلى تشكيل البلازما ، وتوليد موجات الصدمة الصوتية ، وإنشاء فقاعات التجويف ، كلما يقع موقع التطبيق في بيئة سائلة12. بشكل عام ، تساهم هذه العمليات في التأثير المقصود لقطع الأنسجة الدقيقة. ومع ذلك ، فإنها يمكن أيضا أن تكون مصدرا للأضرار الجانبية غير الضرورية التي تحد من الحبس المحلي لجراحة الليزر13.

وقد تحسن التنبؤ بالآثار الميكانيكية الناتجة بشكل كبير من خلال توصيف مسار انتشار موجة الصدمة والتجويف. هدفنا هو استهداف CEC بأقل قدر ممكن من الضرر للأنسجة المحيطة لتوفير نموذج مرض تجريبي غير باضع بمساعدة الليزر للمراحل المبكرة من فقدان CEC. لهذا الغرض ، من الضروري تحديد طاقات النبض المثلى ومواقف البقع البؤرية للليزر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وتتبع جميع الإجراءات المتعلقة بالأنسجة الحيوانية المبادئ التوجيهية للجنة المحلية لرعاية الحيوان وأخلاقياته.

1. إعداد ثقافة الجهاز والعلاج بالليزر

  1. الحصول على عيون porcine المهول ة الطازجة من المسلخ المحلي. الاحتفاظ بها باردة (4 درجات مئوية) في جلوج جلكو المعدلة المتوسطة (DMEM) مع ارتفاع الجلوكوز, تستكمل مع L-الجلوتامين, بيروفات الصوديوم, البنسلين / streptomycin (1%), ومصل بورسين (10%), ومن الآن فصاعدا يشار إليها في هذه المقالة بأنها متوسطة كاملة.
  2. إزالة الأنسجة خارج الخلية مع مقص ونقع العينين في 5٪ محلول العيون اليود povidone اليود لمدة 5 دقائق قبل وضعها في محلول محلول ملافي معقم الفوسفات المخزنة (PBS) حتى الاستخدام.
  3. عيون الشاشة لأمراض الجزء الأمامي الرئيسية ، مثل ندبات القرنية والوذمة وغيرها من الأوماتين مع جهاز التصوير المقطعي البصري الطيفي المجال(جدول المواد).
  4. ضع العينين أمام وحدة مصباح الشق المجهزة بليزر Nd:YAG(جدول المواد)، والذي يبلغ الطول الموجي 1064 نانومتر وقطر بقعة بؤرية يبلغ 10 ميكرومتر في الهواء.
    ملاحظة: لتحديد المواقع الأمثل يتم استخدام جهاز عقد 3D المطبوعة، والتي تم تصميمها لعقد شركة العين، دون وضع الكثير من الضغط على ذلك(الشكل 1).
  5. استخدام التكبير من 12x وحرف الإضاءة لتصور طبقات القرنية الفردية.
  6. تعيين طاقة النبض (على سبيل المثال، 1.6 ملج) ونقطة التركيز (على سبيل المثال، 0.16 مم) للاستئصال الانتقائي للخلايا الانهويلية.
  7. وضع paracentesis القرنية واضحة قريبة من أطرافه وحقن اللزوجة(جدول المواد)لتحقيق الاستقرار في الغرفة الأمامية.
  8. استئصال القرنية المركزية المعالجة بالليزر باستخدام تريفين 8 مم.
  9. ضع القرنية المكوس في بئر من لوحة 12 بئر مع موقع الأنبوالية التي تواجه صعودا واحتضان العينة في 3 مل من المتوسط الكامل في 37 درجة مئوية لمدة تصل إلى 3 أيام.
    ملاحظة: يمكن إضافة عوامل الحماية الخلايا المحتملة إلى الوسط أثناء هذه الخطوة.

2. التحضير لعلم الأنسجة

  1. إعداد المخزن المؤقت سورنسن مع درجة الحموضة من 7.4 تحتوي على 19.6 مل من 133 mM KH2PO4 و 80.4 مل من 133 mM Na2HPO4.
  2. قم بإزالة الوسط من البئر المحتوي على القرنية وأصلح الأنسجة لمدة 20 دقيقة في درجة حرارة الغرفة (RT) باستخدام الفورمالديهايد الخالي من الميثانول (4%) في عازل سورنسن
  3. وضع الأنسجة في 20٪ السكروز في برنامج تلفزيوني حتى المصارف الأنسجة (1 ح) ومن ثم في السكروز 30٪ في برنامج تلفزيوني بين عشية وضحاها في RT. الحرص على تجنب الاتصال مع فقاعات واجهة سطح الهواء. تضمين الأنسجة في مركب درجة حرارة القطع الأمثل (OCT) وتخزينها عند -80 درجة مئوية.
  4. قطع أقسام 10 ميكرومتر سميكة باستخدام cryostat في -27 درجة مئوية.
    ملاحظة: فرشاة شعر الإبل مفيدة للمساعدة في توجيه المقطع الناشئ على شفرة السكين.
  5. نقل القسم إلى شريحة المجهر عن طريق لمس الشريحة إلى الأنسجة في غضون 1 دقيقة من قطعه لتجنب تجميد تجفيف الأنسجة. تخزين الشرائح في -80 درجة مئوية.

3. الهيماتوكسيلين والإيوسين (H & E) تلطيخ

  1. أقسام الهواء الجافة لعدة دقائق لإزالة الرطوبة.
  2. وصمة عار مع تصفية 0.1٪ مايزر hematoxylin لمدة 10 دقيقة في أنبوب 50 مل.
  3. في جرة كوبلين، شطف في ddH2O تشغيل بارد لمدة 5 دقيقة وتراجع في 0.5٪ إيوسين 10x.
  4. تراجع في ddH2O حتى توقف إيوسين عن المتتالية ثم تراجع في 50٪ (10x) بالإضافة إلى 70٪ (10x) EtOH.
  5. Equilibrate في 95٪ EtOH (30 s) و 100٪ EtOH (60 ق) قبل غمس في الزيلين عدة مرات.
  6. أخيرا جبل وcoverslip العينة قبل التقاط الصور باستخدام المجهر الخفيف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

باستخدام الإجراء المعروض هنا، عالجنا العينين بليزر Nd:YAG، وتقييم طاقات النبض المختلفة (1.0-4.6 مليون جول) ومواقف النقاط المحورية (المسافة من السطح الخلفي للقرنية: 0.0-0.2 مم) للعثور على المعلمات المثلى. تم تقييم النسخ المتماثلة المتعددة (n = 3) لكل كوكبة من معلمات الليزر (12 × 21).

بالإضافة إلى البروتوكول المذكور أعلاه ، تم تحليل العينة بمجهر اثنين من الفوتون قبل التثبيت وتلطيخ H & E. استخدم المجهر ذو الفوتوفوتين ليزر ًا من نوع 80 ميغاهرتز Ti:MHz 80 مع حالة صلبة ومغلقًا مع نطاق ضبط 690-1b040 نانومتر وناتج ليزر متوسط يبلغ 800 نانومتر كمصدر للضوء. هو سلّم نبضات مع عرض من تقريبا 150 فس إلى العينة. تم التقاط الصور بهدف المجهر (20x/0.95) على طول موجة من 730 نانومتر و 30 mW من طاقة الليزر.

تم مراجعة صور النسخة الضوئية مرتين وكذلك الصور المجهرية الخفيفة بشكل مستقل من قبل 3 مراجعين ، الذين كانوا عميانًا عن الإعدادات التجريبية واضطروا إلى تعيين الصور إلى ثلاث فئات: (1) لا ضرر ، (2) الكثير من الضرر ، أو (3) المبلغ الصحيح من الضرر(الشكل 2 والشكل 3). بناء على تقييمهم تم حساب خريطة الحرارة(الشكل 4). باستخدام هذه الخريطة الحرارية من الممكن تحديد الكوكبة المناسبة من معلمات الليزر لتبرئة CEC بشكل انتقائي مع الحد الأدنى من الضرر للأنسجة المحيطة (الأخضر). تظهر النتائج أن النقطة المحورية للليزر يجب أن تكون على الأقل 0.15 مم خلف بطانة القرنية لأدنى طاقة نبض (1.0 ملج) تم اختبارها. بالنسبة لطاقات النبض التي تزيد عن 2.9 مليون جول، لا تزال أطول مسافة بؤرية تم اختبارها (0.2 مم) قريبة جدًا من البطانة.

Figure 1
الشكل 1: الإعداد التجريبي. (أ)تم إصلاح العيون في جهاز عقد مطبوع ثلاثي الأبعاد جزئيًا ، مما سمح بمحاذاة دقيقة فيما يتعلق بشعاع الليزر. (ب)قبل العلاج بالليزر ، تم تقييم الأنسجة باستخدام جهاز التصوير المقطعي البصري للجزء الأول من التماسك للتحقق من أمراض الجزء الأول الرئيسي. يشار إلى مواضع نقاط الليزر البؤرية مع مثالية ل0.0 مم (النجمة السوداء) ، 0.1 مم (النجمة الحمراء) ، و 0.2 مم (النجمة الزرقاء). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: فحص دقيق بفوتون. تراوحت النتائج من أي ضرر على الإطلاق(A)،أضرار جانبية واسعة النطاق(B)إلى الاستئصال الانتقائي للخلايا الانهوفية(C). يُظهر رأس السهم الأحمر غشاء ديسميت الممزق، وتشير رؤوس الأسهم الخضراء إلى اجتثاث انتقائي لمجموعات CEC. شريط مقياس = 100 ميكرومتر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: علم الأنسجة. وأكد تلطيخ الهيماتوكسيلين والإيوسين نطاق الضرر من أي ضرر على الإطلاق(A)،الأضرار الجانبية واسعة النطاق(B)إلى الاستئصال الانتقائي للخلايا الانفائية(C). يُظهر رأس السهم الأحمر غشاء ديسميت الممزق، وتشير رؤوس الأسهم الخضراء إلى اجتثاث انتقائي لمجموعات CEC. شريط مقياس = 100 ميكرومتر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: خريطة حرارة تبين احتمال حدوث ضرر انتقائي في CEC. في هذا الصدد، يجب أن تؤخذ في الاعتبار طاقة النبض وكذلك موقف نقطة محورية ليزر Nd:YAG. يظهر الضرر المفرط باللون الأحمر ، ويظهر الجزء المطلوب من الضرر باللون الأخضر. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

تشير نتائج هذه الدراسة التجريبية إلى أنه يمكن استخدام ليزر Nd:YAG لإزالة الخلايا الانهوائية القرنية بشكل انتقائي عند اختيار المعلمات المناسبة لجرعة الطاقة ووضع نقطة التركيز.

بما أن وظيفة الانهوبيليال مهمة لشفافية القرنية وحماية القرنية من الوذمة سترومال ، تلعب نماذج الخلل الانظوي دورًا مهمًا في تطوير الأدوية المضادة للوذمة أو العمليات الجراحية. هناك العديد من النماذج المنشأة في المختبر لمحاكاة في حالة في الجسم الحي10،14،15، ولكن كما هو معروف عموما ، في نماذج المختبر لا يمكن تقليد تماما تأثيرات الإنزيمات والسيتوكينات أو تأثير الخلية الخلية التفاعل. في المقابل, هذا النموذج المطور حديثا على سبيل اللّف من فقدان الخلايا الانهوفية يوفر إمكانية رصد حالات مختلفة من المرض وdecompensation القرنية في البيئة الطبيعية.

كما يتم استئصال القرنية في نموذجنا مع تريفين بعد إجراء الليزر، والفسيولوجيا من القرنية التغيرات ومماثلة للحالة في المختبر، وتعوق التفاعلات الإقليمية بشكل كبير. ومع ذلك ، لا تزال الواجهة المحلية سليمة وخاصة الاتصالات الخلوية إلى خلايا أخرى داخل القرنية لا تزال قائمة. وكشفت دراستنا أنه في ظل هذه الظروف تحافظ القرنية على وظيفتها لمدة ثلاثة أيام في الثقافة، مما يوفر الوقت الكافي لمراقبة وتقييم العوامل العلاجية المحتملة. من ناحية أخرى، لا يمكن التحقيق في عمليات الشفاء منذ فترة طويلة.

في نموذجنا، استخدمنا عيون بورسين كما كميات أكبر من تلك يمكن الحصول عليها بسهولة. وعلاوة على ذلك، عيون بورسين تحاكي عيون الإنسان بشكل جيد جدا. على النقيض من الأرانب التي تستخدم بانتظام للتجربة، عيون بورسين لديها غشاء بومان. ومع ذلك ، فإن سمك القرنية للعين porcine يختلف اختلافا كبيرا عن العين البشرية. على وجه الخصوص ، فإن ستروما porcine هو أكثر سمكا بكثير وليس هناك فرق بين سمك مركزي ومحيطي في القرنيات porcine16. يجب أيضا أن يعتبر أن CEC الإنسان ليس لديها أي قدرة الشفاء في حين يتم الإبلاغ عن هذه الميزة التجديدية في بعض الحيوانات، مثل الخنازير والأرانب17،,18. لم تركز دراستنا على عمليات التئام الجروح، ولكن يجب أن يوضع هذا الاختلاف في الاعتبار عند ترجمة النتائج. كما التئام الجروح من الحيوانات CEC لا يتجاوز أربعة أيام، فإنه قد لا يزال لوحظ في الأنسجة لدينا مثقف حتى لو كانت تستمر لمدة ثلاثة أيام فقط.

مقارنة الإعداد التجريبي لدينا مع الدراسات السابقة، وكانت مستويات الطاقة التطبيقية مماثلة19. وبدلا من التركيز فقط على البطانة، جرى تقييم مواقع مختلفة من مراكز التنسيق. لذلك ، فإن الفرق الرئيسي في إعدادنا للدراسات السابقة هو قدرته على إحداث ضرر التهاب الأنسجة النهوي ة دون إتلاف الأنسجة DM أو سترومال. الرصد الدقيق لجرعة الطاقة وموقع التركيز تمكن الاجتثاث CEC انتقائية دون التسبب في أضرار موجة الصدمة لأجزاء أخرى من القرنية. أيضا، لم نلاحظ الوذمة سترومال أو تحت البليثيلية مباشرة بعد العلاج بالليزر20.

أظهرت دراسة سابقة أن درجات الحرارة من ~ 40 درجة مئوية يمكن أن يؤدي إلى ضرر CEC21. لم نقيس درجة الحرارة المستحثة، ولكن قد يكون من المهم إجراء مزيد من الدراسات. وعلاوة على ذلك، ينبغي تقييم أثر أنواع مختلفة من نظم الليزر. أظهرت الدراسات السابقة فرقا بين الليزر المستحث ة الضرر CEC المقيدة وغيرها من الإصابات CEC19,22. وهذا قد يحد أيضا من قابلية المقارنة للأنسجة البشرية والأمراض لأن الضرر الناجم عن الليزر يبدو أن يتبع ها من قبل عمليات مختلفة لتطوير الأمراض. ومن المثير للاهتمام، التئام الجروح بعد تطبيق الليزر توقفت عند حرق DM في الدراسات السابقة19. قد يكون مصدر الإصابة أقل أهمية إذا ظل DM سليمًا.

ارتفاع مستويات الطاقة يمكن أن تشكل خطرا أعلى من الإصابة الموسعة22. تظهر نتائجنا أن استخدام مستويات طاقة أعلى (<2.9 mJ) للضرر الانتقائي CEC يتطلب نطاق تركيز أكثر صرامة. في حين أن الضرر الذي لحق بلجنة CEC تم تطبيقه ميكانيكيًا في الدراسات السابقة17، فإن الضرر الناجم عن الليزر المستخدم هنا يحتوي على الدوحين أكثر دقة للآفة ويمكن استخدامه بسهولة في دراسات الحي.

وتجدر الإشارة إلى أنه لم يعالج ويفحص وفقا لهذا البروتوكول سوى عدد قليل من العيون. كما ذكر أعلاه ، قد تكون هناك اختلافات بين الأفراد في الاستجابة للعلاج بالليزر وكذلك الاختلافات بين القرنيات من الأنواع الحيوانية المختلفة. وبما أنه يمكن إحداث ضرر في اللجنة في مراكز تنسيق مختلفة، فلا ينبغي تجاوز عتبات معينة لتجنب الأضرار الممتدة.

وأخيرا ، وضعت الآفات التي تم إنشاؤها في هذه الدراسة في الجزء المركزي. أظهرت دراسة سابقة للعيون البورسينية تسارع التئام الجروح في محيط القرنية ، والذي قد يكون بسبب قربه من الخلايا الجذعية الحوفية17 حيث أن سمك القرنية في عيون بورسين لا يختلف بين المناطق. وينبغي تقييمها في الدراسات المستقبلية ما إذا كان ينبغي تعديل معلمات الليزر عند التحول من مركز القرنية إلى المحيط.

في الختام، تقدم دراستنا نموذجًا غير باضع لإجراء مزيد من التحقيقات حول خلل CEC. القيود المفروضة على الجسم الحي أو في الدراسات على الجسم الحي من حيث استخدام الحيوان بدلا من الأنسجة البشرية لا تزال ويجب النظر فيها عند تفسير النتائج.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

Acknowledgments

نشكر كريستين أورين ويان أ. م. سوشوريك على مساعدتهما في الأساليب التجريبية.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BARRON VACUUM TREPHINE Katena K20-2058
Cryostat Leica CM 3050S
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium - high glucose PAA E-15009
Eye holder Self N/A
Inverted Microscope Leica DMI 6000 B
KH2PO4 Merck 529568
Na2HPO4 Merck 1065860500
Nd:YAG laser Zeiss Meditec visuLAS YAG II plus
OCT Tissue Tek Sakura Finetechnical 4583
Penicillin-Streptomycin Sigma-Aldrich P4333
Phosphate Buffered Saline (PBS) Gibco 10010056
Porcine serum Sigma-Aldrich 12736C
Spectral-domain optical coherence tomograph Heidelberg Engineering Spectralis
Tissue culture plate 12-well Sarstedt 833921
Two-Photon Microscope JenLab DermaInspect
Viscoelastic OmniVision Methocel

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. DelMonte, D. W., Kim, T. Anatomy and physiology of the cornea. Journal of Cataract and Refractive Surgery. 37 (3), 588-598 (2011).
  2. Edelhauser, H. F. The balance between corneal transparency and edema: the Proctor Lecture. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 47 (5), 1754-1767 (2006).
  3. Tuft, S. J., Coster, D. J. The corneal endothelium. Eye. 4, London, England. Pt 3 389-424 (1990).
  4. Bourne, W. M. Biology of the corneal endothelium in health and disease. Eye. 17, 912-918 (2003).
  5. He, Z., et al. 3D map of the human corneal endothelial cell. Scientific Reports. 6, 29047 (2016).
  6. Gain, P., et al. Global Survey of Corneal Transplantation and Eye Banking. JAMA Ophthalmology. 134 (2), 167-173 (2016).
  7. Schwartzkopff, J., Bredow, L., Mahlenbrey, S., Boehringer, D., Reinhard, T. Regeneration of corneal endothelium following complete endothelial cell loss in rat keratoplasty. Molecular Vision. 16, 2368-2375 (2010).
  8. Bredow, L., Schwartzkopff, J., Reinhard, T. Regeneration of corneal endothelial cells following keratoplasty in rats with bullous keratopathy. Molecular Vision. 20, 683-690 (2014).
  9. Bartakova, A., Kunzevitzky, N. J., Goldberg, J. L. Regenerative Cell Therapy for Corneal Endothelium. Current Ophthalmology Reports. 2 (3), 81-90 (2014).
  10. Zhao, B., et al. Development of a three-dimensional organ culture model for corneal wound healing and corneal transplantation. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 47 (7), 2840-2846 (2006).
  11. Aron-Rosa, D., Aron, J. J., Griesemann, M., Thyzel, R. Use of the neodymium-YAG laser to open the posterior capsule after lens implant surgery: a preliminary report. Journal - American Intra-Ocular Implant Society. 6 (4), 352-354 (1980).
  12. Vogel, A., Hentschel, W., Holzfuss, J., Lauterborn, W. Cavitation bubble dynamics and acoustic transient generation in ocular surgery with pulsed neodymium: YAG lasers. Ophthalmology. 93 (10), 1259-1269 (1986).
  13. Vogel, A., Schweiger, P., Frieser, A., Asiyo, M. N., Birngruber, R. Intraocular Nd:YAG laser surgery: laser-tissue interaction, damage range, and reduction of collateral effects. IEEE Journal of Quantum Electronics. 26 (12), 2240-2260 (1990).
  14. Zhu, Q., Zhu, Y., Tighe, S., Liu, Y., Hu, M. Engineering of Human Corneal Endothelial Cells In Vitro. International Journal of Medical Sciences. 16 (4), 507-512 (2019).
  15. Li, Z., et al. Nicotinamide inhibits corneal endothelial mesenchymal transition and accelerates wound healing. Experimental Eye Research. 184, 227-233 (2019).
  16. Pescina, S., et al. Development of a convenient ex vivo model for the study of the transcorneal permeation of drugs: histological and permeability evaluation. Journal of Pharmaceutical Sciences. 104 (1), 63-71 (2015).
  17. Smeringaiova, I., et al. Endothelial Wound Repair of the Organ-Cultured Porcine Corneas. Current Eye Research. 43 (7), 856-865 (2018).
  18. Yamashita, K., et al. A Rabbit Corneal Endothelial Dysfunction Model Using Endothelial-Mesenchymal Transformed Cells. Scientific Reports. 8 (1), 16868 (2018).
  19. Schubert, H. D., Trokel, S. Endothelial repair following Nd:YAG laser injury. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 25 (8), 971-976 (1984).
  20. Zhang, W., et al. Rabbit Model of Corneal Endothelial Injury Established Using the Nd: YAG Laser. Cornea. 36 (10), 1274-1281 (2017).
  21. McCally, R. L., Bonney-Ray, J., de la Cruz, Z., Green, W. R. Corneal endothelial injury thresholds for exposures to 1.54 micro m radiation. Health Physics. 92 (3), 205-211 (2007).
  22. Nash, J. P., Wickham, M. G., Binder, P. S. Corneal damage following focal laser intervention. Experimental Eye Research. 26 (6), 641-650 (1978).

Tags

الطب، العدد 158، Nd:YAG ليزر، القرنية، خلايا الانهوال القرنية، اعتلال القرنية الفقاعي الفقاعي، فقاعة التجويف، نموذج المرض
تطوير نموذج تجريبي غير باضع بمساعدة الليزر لفقدان الخلايا الانهوفية القرنية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Holzhey, A., Sonntag, S.,More

Holzhey, A., Sonntag, S., Rendenbach, J., Ernesti, J. S., Kakkassery, V., Grisanti, S., Reinholz, F., Freidank, S., Vogel, A., Ranjbar, M. Development of a Noninvasive, Laser-Assisted Experimental Model of Corneal Endothelial Cell Loss. J. Vis. Exp. (158), e60542, doi:10.3791/60542 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter