August 2nd, 2013
Bir retina uyarıcı içinde tek tek elektrotlar doğrudan bitişik retina hücre mimarisini görselleştirmek teknikleri.
Bu prosedürün genel amacı, retinal protez güvenliğinin değerlendirilmesini iyileştirmektir. Bu, ilk olarak, implante edilmiş bir elektrotun konumunu belirtmek için optimal şekilde sabitlenmiş enükleasyonlu bir gözün yüzeyinin doku boyaları ile etiketlenmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adımda, elektrot dizisi çıkarılır ve göz dokusu şeritler halinde diseke edilir.
Daha sonra, şeritler agar içinde stabilize edilir ve daha sonra parafine gömülür. Son adımda, işaretlenen ilgi alanları bölümlere ayrılır ve boyama için slaytlar üzerinde toplanır. Sonuç olarak, her bir elektroda bitişik implante edilen alanların sağlığı, parlak alan ve immünofloresan mikroskobu ile değerlendirilebilir.
Bu tekniğin temel avantajı, fiksasyonla ilgili artefakt ve delaminasyonun en aza indirilebilmesi ve elektrot bitişik doku bölgelerinin büyük örneklerde doğru bir şekilde izlenebilmesidir. Diğer göz hastalıkları için yeni implantların güvenliğini değerlendirmede de kullanılabilir. Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler, retinanın delaminasyona eğilimli olması ve numunelerin işlenmesi için yüksek düzeyde el becerisi gerekmesi nedeniyle bunu zor bulacaktır.
Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi önemlidir, çünkü kırılgan dokuyu işaretlemek ve işlemek öğrenmek zordur. Bu çalışmadan önce, bir suprakoroidal elektrot dizisi ile implantasyondan sonra, gözler daha önce yıldızın gösterdiği gibi optimal olmayan bir teknik kullanılarak işleniyordu. Bu ilk görüntü, elektrot dizisi boşluğu boyunca temsili bir ortogonal kesiti göstermektedir.
Retinanın dış göz dokusundan ayrıldığına dikkat edin. Bu, özellikle ok ucu ile gösterildiği gibi implante edilen bölgenin altında belirgindir. Ayrıca, retinanın hangi bölümünün dizinin her bir elektroduna bitişik olduğunu belirlemenin mümkün olmadığını da unutmayın.
Bu daha yüksek büyütmede, ok uçlarıyla gösterildiği gibi retina katmanlarında birkaç düzenli salınıma dayalı artefakt ve ayrıca kedi gözündeki yansıtıcı katman olan torpido katmanından büyük bir ayrılma vardır. Daha fazla büyütme üzerine, fotoreseptörlerin dış segmentlerinin yanı sıra pigmentli epitelin de bozulmadan kaldığı gözlemlenebilir, bu da in vivo travma veya patolojiden kaynaklanmanın aksine, işlemenin daha önce gözlemlenen dekalmalarının veya artefaktsal yan etkilerinin olduğunu düşündürür. Bu nedenle, fiksasyonla ilgili bu artefaktları ve delaminasyonu en aza indirmek için aşağıdaki teknik uygulanmıştır.
Gözler çekirdeklendikten ve sabitlendikten sonra, implante edilmiş bir göz küresini etanolden çıkararak ve konjonktiva ve tendon kapsülü de dahil olmak üzere fazla dokuyu dikkatlice keserek başlayın. Optik siniri iki ila üç milimetre uzunluğunda kesin. Elektrot dizisi yarı saydam skleradan görülebilir.
Ardından, elektrotları önceden tanımlanmış bir renk koduyla etiketlemek için dokuya histolojik boyaları dikkatlice uygulamak için ince uçlu bir boya fırçası kullanın. Boyayı lekelememeye dikkat edin. İlgi çekici noktaları tanımlamak veya bölümleri hizalamaya yardımcı olmak için ekstra boya işaretlemesi yapılabilir.
Burada, maksimum uyarılan elektrotlar yeşil ile etiketlenmiştir. Diğer aktif elektrotlar kırmızı ile etiketlenmiştir. Daha büyük çaplı geri dönüş elektrotları sarı renktedir ve herhangi bir ek kılavuz veya anatomik işaret mavi boya ile etiketlenmiştir.
Beş dakikalık havayla kuruduktan sonra, boyayı kurutmak için küreyi% 70 etanole geri koyun. Daha sonra, az önce gösterildiği gibi ekilmemiş kontrol göz küresinden fazla dokuyu kestikten sonra, kontrol ve implante edilen gözleri aynalı bir çift olarak hizalamak için çekirdeklenme ve fiksasyon adımı sırasında takılan sekiz naylon sütürü kullanın. Ardından, elektrot dizisiyle aynı boyutlara sahip bir silikon şablonu, implante edilen gözdeki dizinin konumuna karşılık gelen kontrol I üzerindeki aynalı bir konuma yerleştirin.
Ardından, kontrol küresini az önce gösterildiği gibi etiketleyin, böylece implante edilen her elektrot bölgesi anatomik olarak karşılaştırılabilir bir konumda bir kontrol çiftine sahip olur. Ardından, implant dizisini gözden çıkarın ve ardından kornea, iris ve lens dahil olmak üzere gözün ön kısmını çıkarın. Ardından, vitreus sıvısını kalan göz kabından çıkarın.
Şimdi implante edilen gözü iki milimetre kalınlığında birden fazla şerit halinde inceleyin. Her biri, kalıpla işaretlenmiş bölgelerin bir alt kümesini içerir. Şeritlerin oryantasyonu, implanta doku tepkisinin çeşitli yönlerinin değerlendirilmesine yardımcı olmak için seçilmeli, ileride başvurmak üzere numuneler üzerindeki kalıp işaretlerinin konumunu dikkatlice belgelemelidir.
Daha sonra şeridi, kesilecek tarafı ilk önce aşağı bakacak şekilde sığ bir sıvılaştırılmış agar havuzuna yerleştirin. Agar sertleştikten sonra, numunenin etrafını kesin ve köpük eklerle desteklenen bir doku kasetine yerleştirin. Kontrol gözünü inceledikten ve gömdükten sonra, kasetleri nötr tamponlu formine yerleştirin ve standart otomatik 12 saatlik parafin işleme tekniği ile gece boyunca işleyin.
Ertesi gün, işlenmiş dokuyu ilk kesilecek tarafı aşağı bakacak şekilde parafine gömün. Şimdi, parafin bloklarını beş mikronluk bölümlere ayırın. Ardından, boyanmış bölgelerin her birinden bölümleri slaytlara monte edin.
DY bölgesini bulmak için slaytları düzenli olarak mikroskop altında kontrol edin. Skleranın her bir boyalı noktasına hemen bitişik bölgeler, diziden karşılık gelen elektroda en yakın olan bölgeler olacaktır. Son olarak, bölümleri istediğiniz gibi boyayın.
Yüksek dinamik aralık. Suprakoroidal elektrot dizisi in situ olan enükleasyonlu bir kedi gözünün makro fotoğrafları, Davidson fiksatifi ile fiksasyondan sonra ve dizi çıkarılmadan önce gösterilir. Yarı saydam sklera, dizideki tek tek elektrotların görselleştirilmesini sağlar.
Ok ucu ile gösterildiği gibi, elektrotlar önceden tanımlanmış bir boya renk şeması ile işaretlenir. Anatomik yer işaretlerinden düzenli aralıklarla yerleştirilen bu boya işaretleri, deneyler arasında tutarlılığı korumak için kullanılır. Elektrot dizisinin çıkarılmasından sonra, göz elle numune şeritleri halinde incelenir.
Ok uçları, sklera üzerindeki elektrot bitişik bölgelerinden ikisini gösterir. Kesikli çizgi, önceki şekilden numunenin kesilmesinden elde edilen bu temsili bölümdeki kesit düzlemini gösterir, numune şeridinin brüt şekli minimal diferansiyel doku artefaktları ile korunmuştur. Her iki boya işareti de ok uçlarıyla gösterildiği gibi sklera üzerinde hala görülebilir.
Yeşil boya kırmızıdan daha esnek olmasına rağmen, boyanın konumu bir elektrotun konumunu gösterir. Bu nedenle, komşu retina dokusu, eğer varsa, bu büyütmede görüldüğü gibi elektriksel uyarımın neden olduğu hasar açısından değerlendirilebilir, önceki görüntüde görülen yeşil boyaya bitişik retina tabakaları olgusal olarak ayrılmamış ve retina morfolojisi burada korunmuştur. Mevcut protokole göre işlenen retina dokusu kesitlerinin temsili özel boyanması ve immünohistokimyası bu ilk görüntüde gösterilmiştir.
Hematin hücre çekirdeğini maviye boyarken, eoin hücre sitoplazmasını, kollajeni ve destekleyici dokuyu, pembenin çeşitli tonlarını boyadı Bu görüntüde, luxal hızlı mavi, miyelin mavisine boyandı. Krestal menekşe karşı boyası, füze gövdelerini perik mavisi içinde boyayarak ve çevredeki uydu hücrelerini vurgulayarak ganglion hücrelerini tanımlamak için kullanıldı. Bu duvarcının trion mavisi ile muamele edilmiş bölümünde, BRIC Scarlet asit füzyon çözeltisi kas liflerini kırmızıya boyarken, lin mavisi kollajeni boyadı.
Bu durumda, periyodik asit kokusu ile boyanan bu bölüm için sklera mavisi, bazal membranın glikoprotein bileşenlerini ve bağ dokusu bileşenlerini mor renkte gösterirken, hemat toin karşı boyama hücre çekirdekleri mavi görünür. Bu görüntüde gösterilen subskleral bölüm, kanama bölgesinde incinin Prusya mavisi ile tedavi edildi. Bozulmuş kırmızı kan hücrelerinden hemosiderin oluşumu ve demir komplekslerinin salınması mor bir renk üretti.
Nötr kırmızı ilavesi lizozomları kırmızıya boyadı, bu görüntüde anti glutamin Sentezleri boyandı. Mueller hücrelerinde yeşil renkte bulunan bu nörotransmitter parçalayıcı enzim, iç nükleer tabaka içindeki Mueller hücre gövdeleri ve nörofilament proteinin boyanması için iç sınırlayıcı zarı oluşturan Mueller hücre uç beslemesi ile her iki yönde uzanır. Bu ağır zincirli hücre iskeleti proteini, hücre somasında bulunan yeşil olarak etiketlendi ve nöronların yapısını korumak için nörofilament proteini diğer nörofilamentlerle çapraz bağları işler.
Ganglion hücreleri ve aksonları, ganglion hücresi ve sinir lifi tabakalarında gözlenebilirken, kedi retinasında iç nükleer tabakanın dış sınırında yer alan yatay hücrelerin aksonları yeşil renkte görünür. Bu son görüntüde, glial fibriler asidik protein, bu hücre iskeleti proteini kırmızı renkte gösterilmiştir, gliozis sırasında Mueller hücrelerinde ve astrositlerde çoğalır ve sinir lifi tabakasını Mueller hücreleri ile kaplayarak iç ve dış retina tabakaları boyunca ince uzantılar oluştururken görülebilir. Mavi DPI ile karşı boyama, retina katmanlarının görselleştirilmesine olanak tanır.
Bu prosedürü denerken, bir numune iş akışını üç boyutlu olarak görselleştirmeyi unutmamak ve prosedür boyunca numunelerin yönünü düzenli olarak göz önünde bulundurmak önemlidir. Bu prosedürü takiben, geliştirildikten sonra güvenlikle ilgili ek soruları yanıtlamak için tüm histolojik yöntemler kullanılabilir. Bu teknik, biyonik göz geliştirme araştırmacılarının kör hastalar için uzun vadede güvenli stimülasyon seviyelerini değerlendirmelerinin yolunu açtı.
Bu videoyu izledikten sonra, biyonik göz implantının güvenliğini nasıl değerlendireceğinizi iyi anlamış olmalısınız.
Bu makale, retinal stimülasyonlardaki elektrotlara bitişik retinal sitoarşitektürü görselleştirme tekniklerini sunar. Yöntem, sabitleme ile ilgili artefaktları en aza indirerek retinal protez güvenliğinin değerlendirmesini geliştirmeyi amaçlar.