14 Şubat 2015
Burada, metal bir epiretinal yapışma ve retinal protezin hemen bitişiğindeki oküler dokuyu görselleştirmek için histolojik teknikleri açıklıyoruz.
Sert metal bileşenlere sahip retinal protezler, geleneksel histolojik süreçlerle uyumlu değildir. Burada, metal bir T ile epiretinal olarak sabitlenmiş bir retinal implantın hemen bitişiğindeki göz sağlığını değerlendirme tekniklerini açıklıyoruz. Bu işlem, öncelikle yardımcı bir videoda açıklanan protokole göre gözün nükleasyonu ve fiksasyonunun yapılması ve ardından implant ile retinal T'yi içeren bir doku örneğinin diseke edilmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım, doku örneğinin kademeli olarak dehidrate edilmesi ve ardından iki aşamalı bir gömme işlemi kullanılarak istenen yönelimde bir epoksi reçineye gömülmesidir. Sonrasında, nihai reçine bloğu özel bir tutucuya yerleştirilir ve implant ile çevredeki oküler doku boyunca bir kesit istenen seviyede açığa çıkana kadar kademeli olarak aşındırılır.
Son adım, açığa çıkarılan dokunun yüzey boyamasının yapılması ve ardından implante edilen protezin bitişiğindeki hücresel mimariyi görselleştirmek için yüksek güçlü bir diseksiyon mikroskobu ile görüntülenmesi ve fotoğraflanmasıdır. Bu adımlar, gerektiği şekilde birkaç kez tekrarlanır. Nihayetinde, yerindeki implantı da içeren doku örneği boyunca bir dizi kesit görüntüsü toplanır; bu görüntüler cihazın veya cerrahinin tasarımını geliştirmek için kullanılabileceği gibi, söz konusu protezin güvenliğinin değerlendirilmesine de yardımcı olabilir.
Bu tekniğin geleneksel bıçak tabanlı kesim histolojisi gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, metalik bileşenler dahil olmak üzere kalbe implante edilmiş nesnelerin prosedür sırasında in situ kalabilmesi ve böylece implant-doku ara yüzeyinin görüntülenmesine olanak sağlamasıdır. Bu yöntem, implante edilmiş bir retinal protezin bitişiğindeki hassas oküler dokunun yapısal bütünlüğünün değerlendirilmesi gibi, retinal protez alanındaki temel sorulara yanıt verebilir. Gözün enükleasyonunun ve eşlik eden bir JoVE videosunda açıklandığı şekilde fiksasyonunun ardından, implandı ve gözün dış kısmına sabitlendiği noktayı görüntüleyin.
15 derecelik bir bıçak kullanarak çevresel bir transkorneal insizyon yapın ve göz küresinin iç kısmını açığa çıkarmak için kornea kapağını kaldırın. Bu epiretinal implantın cerrahi prosedürünün bir parçası olan lenzektomi vitrektomi sırasında lensin daha önce çıkarıldığını unutmayın.
Ardından diseksiyon yaparak irisi ve lensin kalan Z liflerini kenara çekerek, epiretinal implantın ve metal T'nin yerinde olduğu arka kamara ortaya çıkarın. Kullanılan implanta ve yürütülen çalışmaya bağlı olarak, daha fazla diseksiyona geçmeden önce gereksiz bileşenleri çıkarın. Mevcut örnekte, değerlendirilen epiretinal dizi, konformal bir silikon taşıyıcı içine yerleştirilmiş prototip hermetik, elmas elektrot ve elektronik paketinden oluşmaktadır.
Raptiyeyi ve çevre dokuyu içeren bir örneği istenen yönelimde dikkatlice diseke edin. Sklera, koroid ve retinayı içerecek şekilde gözün arka kısmından tam kalınlıkta şeritler kesmek için ince diseksiyon makası kullanın. Burada, skalpel ile ince diseksiyon yaparak elmas elektrot paketini dikkatlice çıkarın.
İmplantın silikon gövdesini, retinal raptiye ve platin kablo kalıntılarıyla birlikte bırakın. Tüm retinal tabakaların raptiyeye komşu olduğu alanı gösteren, raptiyenin boylamasına bir kesitini içeren bir örnek alın. Ardından örneği %70 Ethanol içine geri koyun.
Numuneyi üç gün boyunca kademeli etanol aşamalarıyla dehidre edin. İlk olarak, numuneyi %70 etanol içinde iki saat boyunca iki kez dehidre edin. Ardından, numuneyi %80 etanol içinde iki saat boyunca iki kez dehidre edin ve ertesi gün boyunca numuneyi %90 etanol içinde iki saat boyunca iki kez dehidre edin; ardından numuneyi %100 etanol içinde iki saat boyunca iki kez ve sonrasında gece boyunca dehidre etmeye devam edin.
Son olarak, örneği iki kez ikişer saat boyunca %100 asetonda dehidrate edin. Örneği asetondan çıkarın ve oda sıcaklığında hava ile kururken bir ışık mikroskobu altında gözlemleyin. Yumuşak dokulardan sıvının uzaklaştırılması, hücrelerin çökmesine ve büzülmeye neden olur.
Örnek, kıvrılmaya ve çökmeye başlamadan hemen önce epoksiye aktarılacaktır. Dokunun ne zaman kıvrılıp çökeceğine dair bir anlayış, deneyimle gelişir. Örneği şeffaf epoksi reçine içine gömmek için, göz dokusunu uygun, sızdırmaz bir kap içerisindeki sıvılaştırılmış epoksiye daldırın.
Epoksiyi bir vakum odasında nazikçe gazdan arındırın ve kürlenmesi için oda sıcaklığında gece boyunca bekletin. Kürlenmiş epoksiyi ve örneği bir şerit testere ve zımpara ile yeniden boyutlandırarak, örneği istenen yönde gömmeye dikkat edin. Göz dokusunu içeren yeniden boyutlandırılmış bloğu, raptiyenin uzun ekseni kalıbın tabanına paralel olacak şekilde taze sıvılaştırılmış epoksiye yerleştirin. Yeniden boyutlandırılan örneği örnek tutucunun tabanına sabitlemek için bir miktar hızlı yapıştırıcı kullanın.
Numune tutucuyu sıvılaştırılmış epoksi ile doldurun ve daha önce yapıldığı gibi gazını aldıktan sonra gece boyunca kürlenmeye bırakın. Ardından reçineyi bir taşlama numune tutucusuna yerleştirin ve su açıkken silikon karbür kağıdı kullanarak numuneyi manuel olarak 230 ila 250 RPM hızında taşlayın. Boyama işlemi için, taşlanmış yüzeyi üç ila beş dakika veya boya gelişene kadar toine mavisi boyasına batırın.
Numuneyi musluk suyu ile duruladıktan sonra, örneğin aşındırılmış yüzeyini daha yüksek büyütmeli bir diseksiyon mikroskopu ile görüntüleyin. Retinanın hücresel katmanlarını görselleştirmek için, örneğin hemen üzerindeki epoksinin üst yüzeyine bir damla distile su uygulayın. Bu işlem, hava-epoksi ara yüzeyindeki kırılmayı giderecektir.
Numuneyi aydınlatmak için optik fiber kuğu boynu ışık kaynağı kullanın. Her seferinde numuneden önceden belirlenmiş bir kalınlıkta aşındırma yaparak taşlama ve görüntüleme adımlarını tekrarlayın. Numune tutucunun minimum hassas ve tekrarlanabilir taşlama artışı 20 mikron'dur.
Bu işlem, implant ve çevresindeki oküler doku boyunca bir kesit istenen seviyede açığa çıkana kadar kademeli olarak tekrarlanır. Burada, taşlama sürecinin çeşitli aşamalarında bir titanyum retinal T'nin hemen bitişiğinde görselleştirilen retinal dokunun örnek görüntüleri yer almaktadır. Görüntüler, gözden geçip sklera üzerinden çıkan raptiyenin boyuna kesitlerini; silikon ve toluidin mavisi ile boyanmış ve boyanmamış retina ile bitişik halde göstermektedir.
Hem düşük hem de yüksek büyütmede, silikonun her iki yanında artefakt kaynaklı olmayan retinaye ayrılma ve katlanmalar görülebilir. Sabitleme iğnesi (tack) şaftının silikona gömülü olduğu görülmekte ve iğne başı retina ile sklerayı penetre etmiştir. Burada, hem düşük hem de yüksek büyütmede görüntülenen silikonun her iki tarafındaki boyanmamış retinada, artefakt kaynaklı olmayan retinaye ayrılmanın olduğu belirgindir.
Örnekte, tack'e komşu retinada organizasyon bozukluğu ve eğik yerleştirme açısı nedeniyle retinanın bir tarafında bası olduğu görülmüştür. Bu prosedür uygulanırken, sonuçta elde edilen taşlanmış yüzeylerin istenen düzlemle hizalanması için örneğin dikkatle gömülmesi, yönlendirilmesi ve yerleştirilmesi gerektiğini hatırlamak önemlidir. Ayrıca, taşlanmış örnekler daha sonra geri kazanılamayacağı için her taşlama aşamasında birden fazla fotoğraf çekilmelidir.
Bu yöntem, retinal protez histolojisi hakkında bilgi sağlayabilir. Ayrıca, derin beyin implantları, vasküler stentler veya ortopedik protezler gibi sert implant bileşenleri kullanan diğer sistemlerdeki cihaz-doku arayüzünü görselleştirmek için de uygulanabilir.
Bu makale, metal bir epiretinal raptiye ve retinal protezin bitişiğindeki oküler dokuların görüntülenmesi için kullanılan histolojik teknikleri açıklamaktadır. Bu yöntemler, geleneksel histolojik süreçlerin kısıtlamalarını aşarak, retinal implantlarla ilişkili göz sağlığının değerlendirilmesine olanak tanır.
Retinal protezlere komşu oküler dokuların güvenilir histopatolojik analizi, preklinik geliştirmede cihaz güvenliği risklerini azaltmak ve tasarımı şekillendirmek için kritik öneme sahiptir. Bu teknik, sert metal bileşenlerin bulunduğu geleneksel histolojinin kısıtlamalarını aşarak implant-doku arayüzünün doğrudan görselleştirilmesini sağlar. Bu yaklaşım, cihaz biyouyumluluğuna ilişkin öngörücü güveni destekler ve retinal implant portföyleri için risk ayarlı ilerleme kararlarına temel oluşturur.
Bu yöntem; erken keşif, cihaz optimizasyonu ve retinal protezler için translasyonel güvenlik değerlendirmesi arasında köprü kurarak preklinik değerlendirme sürekliliğine entegre olur.