May 3rd, 2016
Göz merceği sertliğinde yaşa bağlı artışlar presbiyopi ile bağlantılıdır. Bu protokol, fare merceği sertliğini ölçmek için basit, uygun maliyetli bir yöntemi açıklar. Fare mercekleri, insan mercekleri gibi, yaşla birlikte daha sert hale gelir. Bu yöntem hassastır ve daha büyük hayvanlardan elde edilen lensler için uyarlanabilir.
Bu prosedürün genel amacı, basit ve ucuz bir yaklaşım kullanarak fare lenslerinin basınç sertliğini ve geometrisini değerlendirmektir. Bu yöntem, lens alanındaki önemli soruları yanıtlayabilir. Farklı genetik ve deneysel bozulmaların lens biyomekanik özelliklerini nasıl etkilediği gibi.
Bu tekniğin temel avantajları, kesin olması, tekrarlanabilir olması ve pahalı veya özel ekipman gerektirmemesidir. Bu yöntem, sıçanlar ve tavşanlar gibi daha büyük model organizmalara potansiyel uygulama ile fare lenslerinin özellikleri hakkında bilgi sağlar. Yöntemin görselleştirilmesi kritik öneme sahiptir, çünkü lens diseksiyonu ve lamel uygulama adımlarının gösteri yapılmadan öğrenilmesi zordur.
Prosedürü göstermek, laboratuvarımdan bir doktora sonrası olan Catherine Cheng olacak. Ötenazi uygulanmış bir farenin göz çevresindeki dokuyu bastırmak için kavisli forseps kullanarak diseksiyona başlayın ve gözü yuvadan çıkarın. Daha sonra gözü çıkarın ve diseksiyon mikroskobu altında taze PBS içeren bir diseksiyon kabına yerleştirin.
Optik siniri göz küresine mümkün olduğunca yakın kesin. Ve nazikçe ve dikkatli bir şekilde ince, düz cımbızları, optik sinirin organın arka kısmından çıktığı delikten göz küresine sokun. Lense zarar vermemeye dikkat ederek korneanın arka kısmından kenarına doğru makasla dikkatlice bir kesi yapın.
Kesiye kornea ve sklera arasındaki kavşak boyunca, göz küresinin en az yarısına kadar devam edin. Ve lensi açıklıktan gözden çıkarmak için korneayı hafifçe itin. Ardından, lense hala bağlı olan büyük kalıntıları dikkatlice temizlemek için ince uçlu düz forseps kullanın.
Ve lensin hasarsız olduğunu görsel olarak onaylayın. Rijitlik ölçümlerine başlamadan en az iki saat önce, aynı kutudan en az 10 lamel tartmak için bir analitik terazi kullanın. Kapak fişlerinin ortalama ağırlığını belirleyin.
Ardından, kapak kızaklarını ve dik açılı aynayı oda sıcaklığında PBS'de önceden ıslatın. Malzemeler hidratlanırken, ölçüm odasını 65 ila 75 mililitre PBS ile doldurun. Ve odayı, alttan aydınlatma ve sol ve sağ taraflarda bir fiber optik ışık kaynağı ile 30 X büyütmeye ayarlanmış bir diseksiyon mikroskobunun altına yerleştirin.
Kapak fişleri hazır olduğunda, dik açılı aynayı, lensi tutmak için kullanılacak divottan sabit bir mesafede hazneye yerleştirin. Daha sonra, kavisli forseps kullanarak, disseke edilmiş lensleri dikkatlice ölçüm odasına aktarın. Güç optik güç kaynağını maksimum ışık yoğunluğunun %80'ine ayarlayın ve güç kaynağı çıkışını ortam aydınlatmasına, kullanıcı tercihine ve görüntü kalitesine göre gerektiği gibi ayarlayın.
Boşaltılan lenslerin üstten görünüm görüntülerini doğrudan haznenin üstünden elde edin. Ardından, odaktaki ayna kenarının bir resmini çekin ve ardından divotun dışındaki aynadan boşaltılan merceğin yandan görünüm görüntüsünü çekin. Ardından, divotun içine bir lens yerleştirin ve lensin ön veya arka kutbu üzerindeki divot içinde güvenli ve düz bir şekilde oturduğunu onaylayın.
Aynada lensin fotoğrafını çekin. Ardından, lensin üzerine nazikçe bir kapak kılıfı yerleştirin. İki dakika sonra, yüklenen lensin başka bir yandan görünüm görüntüsünü çekin.
Her bir kapak fişinin eklenmesinden iki dakika sonra, toplam 10 kapak fişi uygulanana kadar yandan görünüm görüntüleri elde ederek kapak fişlerini eklemeye devam edin. Ardından, tüm kapak fişlerini çıkarın, son iki dakika bekleyin ve divotun içindeki ve dışındaki lensin yandan görünüm görüntülerini elde edin. Ve divotun dışındaki lensin üstten görünüm görüntüsü.
Lens çekirdeği boyutunu belirlemek için, bir lensi PBS ile doldurulmuş temiz bir petri kabına yerleştirin ve lensi nazikçe kapsüllemek için ince, düz forseps kullanın. Kortikal lif hücrelerini çıkarmak için lensi eldivenli parmaklar arasında yuvarlayın. Ardından, lens çekirdeğini PBS'de nazikçe durulayın ve çekirdeği tekrar ölçüm odasına yerleştirin.
Dik açılı aynadan lens çekirdeğinin bir görüntüsünü elde edin. Son olarak, görüntüleri analiz etmek için, her yükleme adımından önce ve sonra lenslerin ekvator ve eksenel çaplarını ölçmek için uygun görüntü analiz yazılımını kullanın. Her bir lens çekirdeğinin çapını da ölçün.
Bu temsili deneyde, iki, dört ve sekiz aylık fare lenslerinin sertliği ve boyutları ölçüldü ve eksenel ve ekvatoral suşlar hesaplandı. Eksenel gerinim, uygulanan yükün logaritmik bir fonksiyonudur ve uygulanan maksimum yük altında eksenel ve ekvatoral gerinimlerde istatistiksel olarak anlamlı, yaşa bağlı bir azalma sağlar, bu da fare merceğinin yaşla birlikte sertleştiğini gösterir. Bu deney sırasında toplanan görüntü verileri, diğer bazı lens morfolojik özelliklerini belirlemek için de kullanıldı.
Beklendiği gibi, eksenel ve ekvatoral çaplar ve lens hacmi yaşla birlikte artmıştır. En boy oranı, lensin eksenel çaptan biraz daha büyük bir ekvator çapına sahip olduğunu gösterir. Ve bu parametre yaşla birlikte değişmedi.
Lens çekirdeğinin çapı, hacmi ve fraksiyonu yaşla birlikte artar, bu da lens çekirdeğinin lens yaşlandıkça göreceli boyutta artacak şekilde yeniden şekillendiğini düşündürür. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde uygulanırsa lens başına 30 ila 45 dakika içinde tamamlanabilir. Bu prosedürü denerken, lensi bölmenin içine eşit bir şekilde yerleştirmek ve lensin her ek kapak kayması arasında iki dakika boyunca gerilme rahatlamasına izin vermek önemlidir.
Bu videoyu izledikten sonra, kapak kaymalarının sıralı uygulamasını kullanarak fare lenslerinin basınç sertliğini ve morfometrisini nasıl değerlendireceğinizi iyi anlamış olmalısınız. Bu kesin, basit ve ucuz teknik, lens araştırmacılarının farelerdeki gen mutasyonlarının biyomekanik etkilerini keşfetmelerinin yolunu açıyor.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Bu protokol, yaşla birlikte sertliği artan fare lenslerinin sertliğini ölçmek için basit ve uygun maliyetli bir yöntemi belirtir, bu lensler insan lensleri gibidir. Teknik kesindir ve daha büyük hayvanlardan alınan lenslerle kullanılmak üzere uyarlanabilir.
Quantitative assessment of lens compressive stiffness using sequential glass coverslips enables precise biomechanical characterization in genetically engineered mouse models. This reproducible, scalable method supports early-stage target validation and mechanistic de-risking for ocular disease research. Its cost-effectiveness and adaptability position it as a reusable capability for preclinical R&D pipelines focused on lens pathologies and age-related biomechanical changes.
This method integrates into the discovery-to-preclinical continuum for ocular research, supporting hypothesis testing, target validation, and translational modeling.