Name: Biomimetic kimyasal Neuromodulation, sıçan retina nörotransmitter Glutamat Vitro ile için metodoloji (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 56 s
Description: Öğrenin, sıçan retinasında glutamat kullanarak biyomimetik kimyasal nöromodülasyon yöntemini. Fotoreseptör dejenerasyonuna bağlı körlük tedavisinde elektrik stimülasyonuna doğal bir alternatif sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Gazetede sunulan çalışma ortaya çıkan sınırlar araştırma Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenen ve yenilik (NSF-EFRI) program numarası 0938072 verin. Bu yazının içeriği sadece yazarların sorumluluğunda ve mutlaka NSF resmi görüşlerini temsil etmemektedir. Yazarlar ayrıca tasarlama ve kimyasal uyarılması için ilk deneysel kurulum ve Bay Ashwin Raghunathan tasarımı, imalatı ve kullanılan birden çok bağlantı noktalı mikrosıvısal aygıt değerlendirme çalışmaları için test çalışmaları için Dr Samsoon Inayat teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışmada.

<ol><li>Pascolini, D., Mariotti, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+estimates+of+visual+impairment%3A+2010%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Global estimates of visual impairment: 2010.</a> Br J Ophthalmol. , (2011).</li>
<li>Fritsche, L. G., Fariss, R. N., Stambolian, D., Abecasis, G. R., Curcio, C. A., Swaroop, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-Related+Macular+Degeneration%3A+Genetics+and+Biology+Coming+Together%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Genomics+Hum+Genet%22%5BJournal%5D)">Age-Related Macular Degeneration: Genetics and Biology Coming Together.</a> Annu Rev Genomics Hum Genet. 15, 151-171 (2014).</li>
<li>Marc, R. E., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17591910">Neural reprogramming in retinal degeneration.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 48, 3364-3371 (2007).</li>
<li>Jones, B. W., Kondo, M., Terasaki, H., Lin, Y., McCall, M., Marc, R. E. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22644448">Retinal remodeling.</a> Jpn J Ophthalmol. 56, 289-306 (2012).</li>
<li>Soto, F., Kerschensteiner, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synaptic+remodeling+of+neuronal+circuits+in+early+retinal+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Synaptic remodeling of neuronal circuits in early retinal degeneration.</a> Front Cell Neurosci. 9, (2015).</li>
<li>Trenholm, S., Awatramani, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Origins+of+spontaneous+activity+in+the+degenerating+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Origins of spontaneous activity in the degenerating retina.</a> Front Cell Neurosci. 9, (2015).</li>
<li>Euler, T., Schubert, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+Independent+Oscillatory+Networks+in+the+Degenerating+Retina%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Multiple Independent Oscillatory Networks in the Degenerating Retina.</a> Front Cell Neurosci. 9, (2015).</li>
<li>Boye, S. E., Boye, S. L., Lewin, A. S., Hauswirth, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Comprehensive+Review+of+Retinal+Gene+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">A Comprehensive Review of Retinal Gene Therapy.</a> Mol Ther. 21, 509-519 (2013).</li>
<li>Schwartz, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+embryonic+stem+cell-derived+retinal+pigment+epithelium+in+patients+with+age-related+macular+degeneration+and+Stargardt%27s+macular+dystrophy%3A+follow-up+of+two+open-label+phase+1%2F2+studies%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelium in patients with age-related macular degeneration and Stargardt's macular dystrophy: follow-up of two open-label phase 1/2 studies.</a> The Lancet. 385, 509-516 (2015).</li>
<li>Reh, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoreceptor+Transplantation+in+Late+Stage+Retinal+Degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Photoreceptor Transplantation in Late Stage Retinal Degeneration.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 57, (2016).</li>
<li>Zrenner, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fighting+blindness+with+microelectronics%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Fighting blindness with microelectronics.</a> Sci Transl Med. 5, (2013).</li>
<li>Humayun, M. S., de Juan, E. Jr, Dagnelie, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Bionic+Eye%3A+A+Quarter+Century+of+Retinal+Prosthesis+Research+and+Development%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">The Bionic Eye: A Quarter Century of Retinal Prosthesis Research and Development.</a> Ophthalmol. 123, S89-S97 (2016).</li>
<li>Cruz, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Argus+II+epiretinal+prosthesis+system+allows+letter+and+word+reading+and+long-term+function+in+patients+with+profound+vision+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">The Argus II epiretinal prosthesis system allows letter and word reading and long-term function in patients with profound vision loss.</a> Br J Ophthalmol. 97, 632-636 (2013).</li>
<li>Zrenner, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subretinal+electronic+chips+allow+blind+patients+to+read+letters+and+combine+them+to+words%5BTitle%5D)+AND+%22P+R+Soc+B%22%5BJournal%5D)">Subretinal electronic chips allow blind patients to read letters and combine them to words.</a> P R Soc B. 278, 1489-1497 (2011).</li>
<li>Stronks, H. C., Dagnelie, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+performance+of+the+Argus+II+retinal+prosthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Rev+Med+Devices%22%5BJournal%5D)">The functional performance of the Argus II retinal prosthesis.</a> Expert Rev Med Devices. 11, 23-30 (2014).</li>
<li>Stingl, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artificial+vision+with+wirelessly+powered+subretinal+electronic+implant+alpha-IMS%5BTitle%5D)+AND+%22P+R+Soc+B%22%5BJournal%5D)">Artificial vision with wirelessly powered subretinal electronic implant alpha-IMS.</a> P R Soc B. 280, (2013).</li>
<li>Rizzo, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+retinal+prosthetic+research%3A+the+Boston+Retinal+Implant+Project%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroophthalmol%22%5BJournal%5D)">Update on retinal prosthetic research: the Boston Retinal Implant Project.</a> J Neuroophthalmol. 31, 160-168 (2011).</li>
<li>Ayton, L. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First-in-Human+Trial+of+a+Novel+Suprachoroidal+Retinal+Prosthesis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">First-in-Human Trial of a Novel Suprachoroidal Retinal Prosthesis.</a> PLoS ONE. 9, e115239(2014).</li>
<li>Chuang, A. T., Margo, C. E., Greenberg, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinal+implants%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Retinal implants: a systematic review.</a> Br J Ophthalmol. 98, 852-856 (2014).</li>
<li>Cai, C., Twyford, P., Fried, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+response+of+retinal+neurons+to+high-frequency+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">The response of retinal neurons to high-frequency stimulation.</a> J Neural Eng. 10, 036009(2013).</li>
<li>Eiber, C. D., Lovell, N. H., Suaning, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attaining+higher+resolution+visual+prosthetics%3A+a+review+of+the+factors+and+limitations%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Attaining higher resolution visual prosthetics: a review of the factors and limitations.</a> J Neural Eng. 10, 011002(2013).</li>
<li>Humayun, M., Propst, R., de Juan, E., McCormick, K., Hickingbotham, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bipolar+surface+electrical+stimulation+of+the+vertebrate+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Ophthalmol%22%5BJournal%5D)">Bipolar surface electrical stimulation of the vertebrate retina.</a> Arch Ophthalmol. 112, 110-116 (1994).</li>
<li>Zrenner, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+subretinal+microphotodiodes+successfully+replace+degenerated+photoreceptors%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Can subretinal microphotodiodes successfully replace degenerated photoreceptors?</a> Vision Res. 39, 2555-2567 (1999).</li>
<li>Majji, A. B., Humayun, M. S., Weiland, J. D., Suzuki, S., D'Anna, S. A., de Juan, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-Term+Histological+and+Electrophysiological+Results+of+an+Inactive+Epiretinal+Electrode+Array+Implantation+in+Dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Long-Term Histological and Electrophysiological Results of an Inactive Epiretinal Electrode Array Implantation in Dogs.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 40, 2073-2081 (1999).</li>
<li>Peterman, M. C., Noolandi, J., Blumenkranz, M. S., Fishman, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localized+chemical+release+from+an+artificial+synapse+chip%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Localized chemical release from an artificial synapse chip.</a> PNAS. 101, 9951-9954 (2004).</li>
<li>Finlayson, P. G., Iezzi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutamate+stimulation+of+retinal+ganglion+cells+in+normal+and+s334ter-4+rat+retinas%3A+a+candidate+for+a+neurotransmitter-based+retinal+prosthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Glutamate stimulation of retinal ganglion cells in normal and s334ter-4 rat retinas: a candidate for a neurotransmitter-based retinal prosthesis.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 51, 3619-3628 (2010).</li>
<li>Inayat, S., Rountree, C. M., Troy, J. B., Saggere, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+stimulation+of+rat+retinal+neurons%3A+feasibility+of+an+epiretinal+neurotransmitter-based+prosthesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Chemical stimulation of rat retinal neurons: feasibility of an epiretinal neurotransmitter-based prosthesis.</a> J Neural Eng. 12, 016010(2015).</li>
<li>Rountree, C. M., Inayat, S., Troy, J. B., Saggere, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+stimulation+of+the+retina+with+subretinally+injected+exogenous+neurotransmitter%3A+A+biomimetic+alternative+to+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Differential stimulation of the retina with subretinally injected exogenous neurotransmitter: A biomimetic alternative to electrical stimulation.</a> Sci Rep. 6, 38505(2016).</li>
<li>Ray, A., Sun, G. J., Chan, L., Grzywacz, N. M., Weiland, J., Lee, E. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+alterations+in+retinal+neurons+in+the+S334ter-line3+transgenic+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Tissue+Res%22%5BJournal%5D)">Morphological alterations in retinal neurons in the S334ter-line3 transgenic rat.</a> Cell Tissue Res. 339, 481-491 (2010).</li>
<li>Martinez-Navarrete, G., Seiler, M. J., Aramant, R. B., Fernandez-Sanchez, L., Pinilla, I., Cuenca, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinal+degeneration+in+two+lines+of+transgenic+S334ter+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Eye+Res%22%5BJournal%5D)">Retinal degeneration in two lines of transgenic S334ter rats.</a> Exp Eye Res. 92, 227-237 (2011).</li>
<li>Sigma Aldrich. Sigma Aldrich Ames Medium Product Information Sheet. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Sigma/Product_Information_Sheet/1/a1420pis.pdf">https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Sigma/Product_Information_Sheet/1/a1420pis.pdf</a> (2017).</li>
<li>Reinhard, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Step-By-Step+instructions+for+retina+recordings+with+perforated+multi+electrode+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Step-By-Step instructions for retina recordings with perforated multi electrode arrays.</a> PLoS ONE. 9, e106148(2014).</li>
<li>Izumi, Y., Kirby, C. O., Benz, A. M., Olney, J. W., Zorumski, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((M%C3%BCller+cell+swelling%2C+glutamate+uptake%2C+and+excitotoxic+neurodegeneration+in+the+isolated+rat+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Glia%22%5BJournal%5D)">Müller cell swelling, glutamate uptake, and excitotoxic neurodegeneration in the isolated rat retina.</a> Glia. 25, 379-389 (1999).</li>
<li>Tunnicliff, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutamate+uptake+by+chick+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+J%22%5BJournal%5D)">Glutamate uptake by chick retina.</a> Biochem J. 150, 297-299 (1975).</li>
<li>Schwartz, E. A., Tachibana, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiology+of+glutamate+and+sodium+co-transport+in+a+glial+cell+of+the+salamander+retina%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Electrophysiology of glutamate and sodium co-transport in a glial cell of the salamander retina.</a> J Physiol (Lond). 426, 43-80 (1990).</li>
<li>Muller, A., Maurin, L., Bonne, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free+radicals+and+glutamate+uptake+in+the+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Gen+Pharmacol-+Vasc+S%22%5BJournal%5D)">Free radicals and glutamate uptake in the retina.</a> Gen Pharmacol- Vasc S. 30, 315-318 (1998).</li>
<li>Dhingra, N. K., Kao, Y. -H., Sterling, P., Smith, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrast+threshold+of+a+brisk-transient+ganglion+cell+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Contrast threshold of a brisk-transient ganglion cell in vitro.</a> J of Neurophysiol. 89, 2360-2369 (2003).</li>
<li>Ahlers, M. T., Ammermüller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+system+for+precise+temperature+control+of+isolated+nervous+tissue+under+optical+access%3A+Application+to+multi-electrode+recordings%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A system for precise temperature control of isolated nervous tissue under optical access: Application to multi-electrode recordings.</a> J of Neurosci Methods. 219, 83-91 (2013).</li>
<li>Feke, G. T., Tagawa, H., Deupree, D. M., Goger, D. G., Sebag, J., Weiter, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+flow+in+the+normal+human+retina%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Blood flow in the normal human retina.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 30, 58-65 (1989).</li>
<li>The Retina. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Neuroscience%22">Neuroscience</a>. Purves, D., et al. , 2nd edition, Sinauer Associates. (2001).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Burada sunulan yöntem neyin retina nöronlar kimyasal olarak yerli nörotransmitter kimyasallar retina içinde vitroyeraltı enjekte edilerek uyarılır bir benzersiz sinir stimülasyonu paradigma gösterir. Bu kimyasal stimülasyon tekniği seçicilik ve odak özgüllüğü yüksek hedef nöronlar dahil olmak üzere geleneksel elektriksel stimülasyon tekniği üzerinde çeşitli yararlar sunar. İletişim kuralı yukarıda ayrıntıları nörotransmitter Glutamat birim pnömatik enjeksiyonlari kullanarak hedef retina sinir hücreleri bir tek b...

Retinitis pigmentosa ve yaşa bağlı makula dejenerasyonu gibi photoreceptor dejeneratif hastalıkların devralınabilir görme kaybı nedenleri lider vardır ve şu anda tedavi edilemez1,2. Her ne kadar bu hastalıkların belirli Genetik mutasyonlar çeşitli ortaya, photoreceptor dejeneratif hastalıklar sonunda körlüğü neden retina photoreceptor hücrelerde ilerici kaybı bir grup olarak karakterizedir. Photoreceptors Tetikleyicileri retina remodeling ama iki kutuplu hücreler ve RGCs, dahil olmak üzere retina sinir hücreleri hayatta yaygın kaybı sağlam ve photoreceptor dejenerasyon3 , ileri evrelerinde bile nispeten durumda kalır ,4,5,6,7.
Mekanizmaları ve bu hastalıkların patolojiler de karakterize3,4,5,6,7 ama etkili bir tedavi zor kalır. Son üç yılda bu gen terapisi8, kök hücre tedavisi9dahil olmak üzere photoreceptor dejeneratif hastalıklar ile etkilenen için vizyon geri yükleme yüklemek için tedavi tedaviler çeşitli araştırmacılar dünya çapında araştırdık, Retina nakli10ve hayatta kalan retina nöronların yapay stimülasyon11,12 . Bunlar geleneksel olarak bir dizi elektrot elektrikle amacı ile belirli desen iki kutuplu hücreler veya RGCs uyarmak için kullanılan yapay neurostimulation aygıtları olan retina Protezler, en klinik olarak kullanılabilir. yapay görsel algıları hastalar11' oluşturma. Şimdiki nesil elektrik Protezler, Argus II13 ve alfa-IMS14 aygıtlar gibi klinik onay ulaşmış ve ön çalışmalar belirtilmiştir var onlar yaşam kalitesini hastalar için geri yükleyerek geliştirmek olabilir bir Vizyon epiretinal (retina önü) ve subretinal (retina arkasında) kullanarak ölçü aygıtları15,16implante. Araştırma grupları dünya çapında başarılar bu ilk nesil cihazlar17,18,19,20 ötesinde retina protezleri ilerleyen üzerinde çalışıyoruz ama karşı karşıya kalmışlardır bir elektrik protezler hastalara yüksek keskinliği vizyon yasal körlüğü seviyesinin altında geri yükleme ve yetenekli tasarımı zorluklar. Son yıllarda yapılan çalışmalarda elektrik tabanlı protezleri zorlu tahakkuk enjeksiyon sınırı nedeniyle daha yüksek Uzaysal çözünürlük şimdiki nesil tarafından etkin daha ulaşmak, hangi güvenli bir şekilde uyarmak için büyük elektrotlar kullanımını gerektiren göstermiştir Retina nöronlar Uzaysal çözünürlük, Yani görme keskinliği11,21pahasına. Ayrıca, elektrik stimülasyonu daha da büyük ölçüde çünkü bu bir doğal olarak doğal olmayan stimülasyon paradigma21sınırlı, çünkü genellikle tüm yakındaki hücreleri uyarır ve bu nedenle hastaların, doğal olmayan ve kafa karıştırıcı algılamaları ortaya çıkarır. Yine de, elektrik stimülasyonu erken başarıları bu yapay neurostimulation photoreceptor dejeneratif hastalıklar için etkili bir tedavi olabilir göstermiştir. Bu daha da etkili bir tedavi nörotransmitter kimyasal madde, kimyasal sinapslar, iletişimin doğal maddeleri ile retina uyararak ulaşılabilir olduğu konusunda broşürüne birine yol açar. Bu raporda sunulan yöntemin amacı biomimetic seçimli-e doğru elektrik stimülasyon olarak retina sinir hücreleri arasındaki sinaptik iletişimin doğal sistem taklit amaçlayan kimyasal stimülasyon, terapötik fizibilite keşfetmek etmektir Retina protezi için.
Kimyasal olarak hedef retina nöronlar bir mikrosıvısal serbest Glutamat gibi yerel nörotransmitter küçük miktarlarda ile üstünde harekete geçirmek için kimyasal bir retina protez tedavi edici kimyasal uyarımı kavramının çeviri dayanır microports görsel stimülasyon yanıt olarak büyük bir dizi oluşan aygıt. Bu şekilde, kimyasal bir retina protez aslında doğal kimyasal sinyalleri retina ulaşan fotonların çeviren bir biomimetic yapay photoreceptor katman olur. Beri bu kimyasal sinyaller normal retina sinyal kullanılan aynı nörotransmitter kullanın ve hayatta kalan retina sinir hücreleri dejenere retinanın normal görme yolları, ortaya çıkan görsel tarafından kullanılan aynı Sinaptik yolları aracılığıyla teşvik kimyasal bir retina protez elde algı bir elektrik bir protez ile uyarılmış kıyasla daha doğal ve anlaşılır olabilir. Hangi aracılığıyla nörotransmitter are serbest bırakmak microports son derece küçük ve elektrotlar, aksine yüksek yoğunluklu olarak dizilmiş yapılabilir beri Ayrıca, potansiyel bir kimyasal protez daha fazla odak stimülasyon elde edebilecektir ve daha yüksek olabilir kayma çözünürlük daha elektrik bir protez. Böylece, bu potansiyel avantajları üzerinde bağlı olarak, kimyasal bir retina protez elektrik protezleri için çok umut verici bir alternatif sunuyor.
Retina, kimyasal uyarılması ancak, nispeten küçük yakın zamana kadar keşfedilmeyi. Retina elektriksel stimülasyon de işin içinde vitro22,23, in vivo23,24ve klinik çalışmalar13 yılda karakterize iken ,14, kimyasal stimülasyon üzerinde çalışmalar sadece birkaç vitro çalışmalar25,26,27,28için sınırlı olmuştur. Iezzi ve Finlayson26 ve Inayat vd. 27 tek bir elektrot ve bir multielectrode dizisi (MEA), sırasıyla, retina nöronların uyarılmış Glutamat yanıt-e doğru kaydetmek için kullanılarak retina vitro epiretinal kimyasal uyarılması gösterdi. Daha yakın zamanlarda, Rountree vd. 28 Glutamat subretinal yan ve bir MEA retina birden fazla sitede nöronal yanıtlarını kaydetmek için kullanma ve retina yolları fark uyarılması gösterdi.Bu eserleri birime kimyasal uyarımı fizibilite kurduk, daha fazla çalışmaları birçok araştırmak için gerekli olmakla birlikte, bu yaklaşım o ötesinde yönlerini ele defa25,26,27 , 28, yukarıda da açıklandığı gibi kimyasal bir retina protez bu kavramı tercüme önce tedavi edici stimülasyon parametreleri vitro ve in vivo hayvan modellerinde ince ayar. Ancak, şu anda edebiyat retinada kimyasal uyarılması yerine getirmeye için kurulan hiçbir metodoloji ve ikileştirici çalışmaları için gerekli olacaktır gibi önceki işlerde kullanılan yöntemleri böyle ayrıntılı olarak tarif edilmiştir değil. Bu nedenle, bu müfettişler ya bizim önceki çalışmalar27çoğaltılıyor baktılar için retina vitro kimyasal uyarılması yürütmek için iyi tanımlanmış bir çerçeve sağlamak için bu yöntemleri kağıt mantığı olduğunu, 28 ya da daha fazla kimyasal neurostimulation doğmakta olan bu kavramı ilerleyen.
Burada biz vahşi tipi fareler ve yakından photoreceptor dejeneratif ilerlemesini taklit eden bir photoreceptor dejenere fare modeli wholemount retina retina nöronlarda vitro kimyasal uyarılması yürütmek için bir yöntem göstermek hastalıkların insanlarda. Tedavi aralıkları çeşitli stimülasyon parametreleri değerlendirmek ve imkansız veya içinde içinde gözlemlemek zor olurdu nöral yanıt özellikleri çalışma için bu stimülasyon yöntemi vitro modelleri geliştirmek arkasındaki mantığı olduğunu vivo modelleri, özellikle ilk çalışmalar sırasında odaklı bu yaklaşımın fizibilite değerlendirme. Bu yordam, biz 1 mM Glutamat hedef yolu ile piyasada bulunan tek bağlantı noktalı cam MİKROPİPETLER ve özel bir retina nöronlar yakınındaki küçük miktarlarda sunarak hem tek siteler ve eşzamanlı multi-yer kimyasal elektrodlar, retina göstermek micromachined çok bağlantı noktalı mikrosıvısal aygıt, anılan sıraya göre. Tek-site ve Multi-yer elektrodlar kimyasal neuromodulation tedavi edici fizibilite araştıran temel hedefi başarmak iken, her benzersiz bir avantaj ile farklı bir amaca hizmet eder. Piyasada bulunan önceden çekti cam MİKROPİPETLER ile başarılı, tek-site stimülasyon doğrudan içine tek bir site, retinanın yeraltı Kimyasalları enjekte için kullanılan ve gözlemlenebilir RGC oranı spike araştırmak için hizmet vermektedir görsel olarak uyarılmış ışık yanıt benzer yanıt focally enjeksiyon yeri altında elde edildi. Öte yandan, özel fabrikasyon birden çok bağlantı noktalı mikrosıvısal baðlantýsýnýn, multi-yer stimülasyon, retina yüzey üzerinde birden çok sitelerde dağınık şekilde kimyasal enjekte için kullanılan ve ne kadar iyi Glutamat uyarılmış RCG araştırmak için hizmet vermektedir Yanıt desen desen stimülasyon çalışmalarında Glutamat enjeksiyon kalıpları karşılık gelir.

<table><tbody><tr><td>Mikroelektrot dizisi, delikli yerleşimli</td><td>Çok Kanallı Sistemler, GmbH</td><td>60pMEA200/30iR-Ti-pr</td><td>http://www.multichannelsystems.com/products/microelectrode-arrays/60pmea20030ir-ti</td></tr><tr><td>MEA amplifikatör</td><td>Çok Kanallı Sistemler, GmbH</td><td>MEA1060-Inv</td><td>http://www.multichannelsystems.com/products/mea1060-inv</td></tr><tr>pMEA <td>Çok Kanallı Sistemler, GmbH</td> <td>için alt perfüzyon zemin plakası</td><td>MEA1060-Inv-(BC)-PGP</td><td>http://www.multichannelsystems.com/products/mea1060-inv-bc-pgp</td></tr><tr><td>3 eksenli Motorlu Mikromanipülatör</td><td>Sutter Aletleri, Novato, CA</td><td>MP-285</td><td></td></tr><tr><td>https://www.sutter.com/MICROMANIPULATION/mp285.html Mikromanipülatör Kontrol Sistemi</td><td>Sutter Aletleri, Novato, CA</td><td>MPC-200</td><td>https://www.sutter.com/MICROMANIPULATION/mpc200.html</td></tr><tr><td>Portal stili Doğrusal kızaklı mikromanipülatör standı</td><td>Sutter Instruments, Novato, CA</td><td>MT-75/LS</td><td></td></tr><tr><td>https://www.sutter.com/STAGES/mt75.html 8 kanallı Programlanabilir Çok Kanallı Basınç Enjektörü</td><td>OEM: MicroData Instrument, S. Plainfield, NJ Satıcı: Harvard Apparatus UK</td><td>PM-8000 veya PM-8</td><td>OEM: http://www.microdatamdi.com/pm8000.htm Satıcı: https://www.harvardapparatus.co.uk/webapp/wcs/stores/servlet/product_11555_10001_39808_-1 _HAUK_ProductDetail</td></tr><tr><td>Axopatch 200A Entegre Yama Kelepçesi Amplifikatör</td><td>Moleküler Cihazları, Sunnyvale, CA</td><td>Axopatch 200A</td><td>Axopatch 200A, daha yeni bir model olan Axopatch 200B ile değiştirildi: https://www.moleculardevices.com/systems/axon-conventional-patch-clamp/axopatch-200b-amplifier</td></tr><tr><td>Yama kelepçesi headstage</td><td>Moleküler Cihazlar, Sunnyvale, CA</td><td>CV 201A</td><td>http://mdc.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/16554/~/axopatch-200a%3A-selection-cv-headstage</td></tr><tr><td>Vakumlu atık kiti</td><td>ALA Scientific Instruments, Farmingdale, NY</td><td>VMK</td><td></td></tr> <tr><td>http://alascience.com/product/vacuum-waste-kit/ Pipet tutucu</td><td>Warner Instruments, Hamden, CT</td><td>QSW-A10P</td><td>https://www.warneronline.com/product_info.cfm?id=915</td></tr><tr><td>Önceden çekilmiş 10 & mu; M uç çaplı cam mikropipetler</td><td>World Precision Instruments, Sarasota, FL</td><td>TIP10TW1</td><td></td></tr> <tr><td>https://www.wpiinc.com/products/laboratory-supplies/make-selection-pre-pulled-glass-pipettes-plain/ Zoom stereomikroskop</td><td>Nikon, Tokyo, Japonya</td><td>SMZ-745T</td><td>https://www.nikoninstruments.com/Products/Stereomicroscopes-and-Macroscopes/Stereomicroscopes/SMZ745</td></tr><tr><td>Çift lineer bilyalı mikroskop bom standı rulman kolu</td><td>Old School Industries, Inc., Dacono, CO</td><td>OS1010H-16BB</td><td>http://www.osi-incorp.com/productdisplay/dual-linear-ball-bearing-arm</td></tr><tr><td>C-LED'li Zoom Stereo Mikroskop Hibrit LED Standı</td><td>Nikon, Tokyo, Japonya</td><td>SMZ-445</td><td></td></tr><tr><td>https://www.nikoninstruments.com/Products/Stereomicroscopes-and-Macroscopes/Stereomicroscopes/SMZ445 Ters mikroskop sistemi</td><td>Nikon, Tokyo, Japonya</td><td>Tutulma Ti-E</td><td>https://www.nikoninstruments.com/Products/Inverted-Microscopes/Eclipse-Ti-E</td></tr><tr><td>Ames orta</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>A1420</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/a1420</td></tr><tr><td>L-Glutamik Asit (Glutamat)</td> <td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>G5667</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/mm/100291</td></tr><tr><td>Sodyum bikarbonat</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO</td><td>S8761</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/s8761</td></tr><tr><td>60 mm Petri kabı (10 mm boyunda)</td><td>Fischer Scientific, Waltham, MA</td><td>FB0875713A</td><td>60 mm şeffaf petri kabı; https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-petri-dishes-clear-lid-12/fb0875713a</td></tr><tr><td>Kuyumcular #5 Forseps</td><td>Dünyası Hassas Aletler, Sarasota, FL</td><td>555227F</td><td>https://www.wpiinc.com/products/laboratory-supplies/555227f-jewelers-5-forceps-11cm-straight-titanium/</td></tr> <tr><td>Standart Neşter Blad #24</td><td>Dünya Hassas Aletleri, Sarasota, FL</td><td>500247</td><td>https://www.wpiinc.com/products/laboratory-supplies/500247-standard-scalpel-blade-24/</td></tr> <tr><td>Neşter Sapı #4</td><td>Dünya Hassas Aletleri, Sarasota, FL</td><td>500237</td><td>https://www.wpiinc.com/products/laboratory-supplies/500237-scalpel-handle-4-14cm/</td></tr> <tr><td>Vannas Tübingen Diseksiyon Makas</td><td>Dünyası Hassas Aletler, Sarasota, FL</td><td>503378</td><td></td></tr> <tr><td>https://www.wpiinc.com/products/laboratory-supplies/503378-vannas-tubingen-scissors-8cm-straight-german-steel/ Naylon örgü kiti</td><td>Warner Instruments, Hamden, CT</td><td>NYL/MESH</td><td>https://www.warneronline.com/product_info.cfm?id=1173</td></tr><tr><td>Arp dilim ızgarası</td><td>ALA Scientific Instruments, Farmingdale, NY</td><td>HSG-5AD</td><td>http://alascience.com/product/standard-harp-slice-grids/</td></tr> <tr><td>Ag/AgCl referans elektrot pelet</td><td>Çok Kanallı Sistemler, GmbH</td><td>P1060</td><td>http://www.multichannelsystems.com/products/p1060</td></tr><tr><td>4 Kanallı Vana Kontrollü Yerçekimi Perfüzyon Sistemi</td><td>ALA Bilimsel Aletler, Farmingdale, NY</td><td>VC3-4xG</td><td>http://alascience.com/product/4-channel-valve-controlled-gravity-perfusion-system/</td></tr> <tr><td>Zyla 5.5 sCMOS mikroskop kamera</td><td>Andor Teknolojisi, Belfast, İngiltere</td><td>Zyla 5.5 sCMOS</td><td>http://www.andor.com/scientific-cameras/neo-and-zyla-scmos-cameras/zyla-55-scmos</td></tr><tr><td>Gümüş tel (50 &mu; m çap)</td><td>Fischer Scientific, Waltham, MA</td><td>AA44461G5 https://www.fishersci.com/shop/products/silver-wire-0-05mm-0-002-in-dia-annealed-99-99-metals-basis-3/aa44461g5</td><td></td></tr><tr><td>Tygon mikro delikli boru (1,6 mm çap)</td><td>Cole Parmer, Vernon Hills, IL</td><td>EW-06419-01</td><td></td></tr><tr><td>https://www.coleparmer.com/i/tygon-microbore-tubing-0-020-x-0-060-od-100-ft-roll/0641901 Çelik Kanüllü</td> <td>Devirme Takım TutucusuALA Bilimsel Aletler, Farmingdale, NY</td><td>TILTPORT</td><td>Bunlardan biri üst perfüzyon ve aspirasyon için kullanıldı; http://alascience.com/product/tilting-tool-holder-with-steel-cannula/</td></tr> <tr><td>Roscolux #26 Açık Kırmızı Filtre Levhası</td><td>Rosco Laboratories Inc., 52 Liman Görünümü, Stamford, CT</td><td>R2611</td><td>Üretici: http://us.rosco.com/en/products/catalog/roscolux Satıcı: https://www.bhphotovideo.com/c/product/43957-REG/Rosco_RS2611_26_Filter_Light.html</td></tr><tr><td>Smith & Wesson Galaxy Kırmızı El Feneri</td><td>Smith & Wesson, 2100 Roosevelt Bulvarı, Springfield, MA</td><td>4588</td><td>Üretici: https://www.smith-wesson.com/ Satıcı: http://www.mypilotstore.com/mypilotstore/sep/4588</td></tr><tr><td>MC_Rack Software</td><td>Multi Channel Systems, GmbH</td><td>MC_Rack</td><td>http://www.multichannelsystems.com/software/mc-rack</td></tr><tr><td>Labview Software</td><td>National Instruments, Austin, TX</td><td>LabVIEW</td><td>http://www.ni.com/labview/</td></tr> <tr><td>NIS-Elements: Temel Araştırma Yazılımı</td><td>Nikon, Tokyo, Japonya</td><td>NIS-Elements BR</td><td>https://www.nikoninstruments.com/Products/Software/NIS-Elements-Basic-Research</td></tr></tbody></table>

biomimetic kimyasal neuromodulation, sıçan retina nörotransmitter glutamat vitro ile için metodoloji

Methodology for Biomimetic Chemical Neuromodulation of Rat Retinas with the Neurotransmitter Glutamate In Vitro

Photoreceptor dejeneratif hastalıklar photoreceptor hücrelerinin ilerici kaybı yoluyla onarılamaz körlüğü retinada neden. Retina protezleri yapay olarak anlaşılır görsel algı hastalarda alabilme umuduyla hayatta kalan retina sinir hücreleri uyararak vizyon geri yüklemek için aramak photoreceptor dejeneratif hastalıklar için gelişmekte olan bir tedavi vardır. Geçerli retina protezleri görme zorluğu hastalara elektriksel olarak retina teşvik ama yüksek keskinlik, doğal vizyon hastalara yeniden önemli fiziksel engelleri yüz için bir dizi elektrot kullanarak geri yükleme başarısı göstermiştir. Kimyasal neurostimulation yerli nörotransmitter kullanarak biomimetic seçimli-e doğru elektrik stimülasyon ve elektrik neurostimulation kullanarak retina protezler ile ilişkili temel sınırlamaları bypass. Özellikle, kimyasal neurostimulation daha doğal vizyon ile karşılaştırılabilir veya daha iyisi visual acuities hastalara nörotransmiterler, retina tarafından kullanılan iletişim aynı doğal maddeleri çok az miktarda enjekte edilerek geri potansiyeline sahiptir Geçerli elektrik protezleri çok ince çözünürlükte kimyasal synapses. Ancak, nispeten keşfedilmemiş stimülasyon paradigma olarak retina vitrokimyasal uyarılması elde etmek için oluşturulmuş hiçbir protokol var. Bu çalışmanın amacı kimyasal retina retina kimyasal neuromodulation, potansiyel veya benzer eğitim almak isteyen araştırmacılar için uyarılması gerçekleştirmek için detaylı bir çerçeve sağlamaktır sinir doku içinde vitro. Bu çalışmada deneysel kurulum ve retina ganglion hücre (RGC) spike yanıt benzer görsel ışık yanıtlarında vahşi tipi almak için metodoloji açıklayan ve hacimleri enjekte edilerek photoreceptor dejenere wholemount sıçan retina kontrol nörotransmitter Glutamat cam MİKROPİPETLER ve özel birden çok bağlantı noktalı mikrosıvısal aygıt kullanarak subretinal boşluğa. Bu metodoloji ve iletişim kuralı diğer nörotransmitter veya hatta diğer nöral dokular kullanarak neuromodulation için adapte olmak için genel.

Bu protokol kimyasal olarak hem normal, vahşi tipi retina hem de photoreceptor uyarmak için kullanılan önemli hücresel photoreceptors kaybına neden remodeling rağmen retina, dejenere. Her iki photoreceptor ile deneyler başlayan dejenere veya vahşi tipi retina kayıt ve stimülasyon ekipman (Resim 1 ve Şekil 2) gerek hazırlandılar için temizlenmiş ve pMEA (şekil 5) en aza indirmek için önce gürültü her ...

Bu iletişim kuralı ile nörotransmitter Glutamat wholemount sıçan retina vitro kimyasal neurostimulation bir tür inceleme için bir roman yöntemi açıklar. Kimyasal neurostimulation konvansiyonel elektrik neurostimulation retina nöronların tarafından photoreceptor dejeneratif hastalıklara neden geri dönüşü olmayan körlük tedavisinde umut verici bir alternatiftir.

Biomimetic kimyasal Neuromodulation, sıçan retina nörotransmitter Glutamat Vitro ile için metodoloji

Photoreceptor degenerative diseases cause irreparable blindness through the progressive loss of photoreceptor cells in the retina. Retinal prostheses are ...

Bu metodolojinin genel amacı, görmeyi geri kazanmak için nörodejeneratif körlüğü olan hastalarda kusurlu retina hücrelerinin işlevselliğini potansiyel olarak değiştirebilecek nörotransmiterler kullanarak retinal nöronların yeni bir kimyasal bazlı nöromodülasyonunu mümkün kılmaktır. Bu yöntem, yapay görme alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Örneğin, birincil retinal bir nörotransmitter olan glutamat, bir fotoreseptör dejenere retinayı terapötik olarak uyarmak için kullanılabilir mi?Tekniğimizin temel avantajı biyomimetik olmasıdır, retinayı bu şekilde uyarmak, elektriksel stimülasyonla mümkün olandan daha yüksek görme keskinliği ve daha doğal görme potansiyeli sunar. Bu tekniğin etkileri, fotoreseptör dejeneratif hastalıklarına bağlı körlüğün tedavisine kadar uzanır, çünkü dejenere bir retinanın erken terapötik müdahalesi, retina nöronlarındaki glutamat duyarlılığını geri yükleyebilir. Bu işleme başlamak için, her iki enükleasyonlu gözü taze oksijenli Ames orta solüsyonu ile 60 milimetre çapında bir Petri kabına yerleştirin.Bir diseksiyon stereo mikroskobu kullanarak, bir neşter veya keskin bir makas kullanarak kornea yüzünde küçük bir kesi yapın. Ardından, bu küçük kesiden korneanın kenarına kadar bir kesi yapın. Ve korneanın tüm kenarı boyunca çevresel bir bölümde uzatın.Ardından, ayrılmış korneayı lens, yarı saydam sulu ve camsı mizahlarla birlikte çıkarın. Göz kapağını bir çift forseps ile nazikçe tutarken, göz kabının zıt taraflarında dikkatlice iki küçük kesi yapın. Ardından, insizyonların her birinde göz kabını nazikçe ayırmak için iki çift forseps kullanın.Ve retinayı skleradan ayırın. Tüm retinayı sklera ve göz kabından yavaşça kaldırın ve hala takılıysa optik siniri kesin. Bundan sonra, yarım veya çeyrek bölümler elde etmek için retinada uzunlamasına kesimler yapın.Ve sonra bir retina bölümünü, ganglion hücreleri ağdan uzağa bakacak şekilde naylon bir ağ üzerine nazikçe yayın. Ağı ve retinayı, ganglion hücreleri bir PMEA yüzeyi ile temas halinde olacak şekilde delikli bir Çoklu Elektrot Dizisi üzerine yerleştirin. Ardından retinayı yerinde tutmak için ağın üzerine bir ağırlık koyun.Bu prosedürde, loş kırmızı aydınlatma altında, PMEA'yı MEA amplifikatörüne yerleştirin ve amplifikatör mandallarını kapatın. Üst perfüzyon çıkışını PMEA odasının içine yerleştirin ve dakikada yaklaşık üç mililitrelik bir perfüzyon hızı elde etmek için üst perfüzyon valfini açın. Ardından, üst emme girişini istenen perfuse sekiz seviyesine yerleştirin.Çalıştığından emin olun. Ardından, veri toplama yazılımını açın ve veri almaya başlamak için oynat düğmesine tıklayın. Tüm PMEA kanallarının gürültüsüz olduğundan ve nöro sinyalleri kaydettiğinden emin olun.Değilse, arasında daha iyi temas sağlamak için PMEA'yı amplifikatör içinde yeniden konumlandırın. Ardından, alt perfüzyon hattında herhangi bir hava kabarcığı olmadığından emin olun. Retinaya oksijen ve besin sağlandığından emin olmak için alt perfüzyon valfini açın.Ardından, ters çevrilmiş optik mikroskoba bağlı yüksek hızlı kamerayı açın ve görüntüleme yazılımını açın. Alt perfüzyonun aktığı onaylandıktan sonra, retinayı ters mikroskoptan gözlemlerken vakum atık kitindeki vakum basınç düğmesini manuel olarak çevirerek alt emişi yavaşça artırın. Retinaya bir emme kuvvetinin etki ettiği gözlemlendiğinde, emmeyi artırmayı bırakın.Retinanın alttan emme ile yerinde tutulduğundan emin olduktan sonra, forseps kullanarak retinadaki ağırlığı alın ve retinadan bir köşeyi dikkatlice soyarak naylon ağı nazikçe çıkarın. Retinanın cerrahi travmadan stabilize olmasını sağlamak için perfüzyonu yaklaşık 30 dakika boyunca çalıştırın. Bu adımda, önceden çekilmiş 10 mikrometre çapında bir mikropipeti, 50 mikrometre çapında gümüş-gümüş klorür tel elektrot içeren standart bir pipet tutucusuna dikkatlice yerleştirin.Bunun yerine çok portlu bir mikroakışkan cihaz kullanıyorsanız, cihaza bağlı paslanmaz çelik çubuğu tel elektrot olmadan standart bir pipet tutucuya yerleştirin. Cam mikropipet kullanıyorsanız, pipet tutucuyu bir yama kelepçesi kafası ile arayüzleyin.tage ve pipet tutucunun basınç portu alt bağlantısını basınçlı enjeksiyon sisteminin bir kanalına bağlayın. Veya çok portlu cihazı kullanıyorsanız, sekiz enjeksiyon portunun her birinin basınç portu luer bağlantılarını, basınçlı enjeksiyon sisteminin bir ila sekizinci kanalına bağlayın.Ardından, basınç enjeksiyon sistemini manuel olarak açın ve birinci kanalı açın. Sistemin atmosfere havalandırıldığından emin olun ve enjeksiyon basıncını inç kare başına 0,1 pound olarak ayarlayın. Daha sonra mikromanipülatörü açın ve manipülatör kontrol cihazındaki kalibrasyon düğmesine basarak kalibre edin.Mikromanipülatörü, mikropipet ucu MEA'nın yaklaşık 30 milimetre üzerinde olacak şekilde konumlandırın. Ardından, küçük bir Petri kabını glutamat çözeltisi ile doldurun ve mikromanipülatörün altına yerleştirin. Mikropipet ucunu solüsyonun içine indirin ve cam mikropipeti veya çok portlu cihaz hortumunu yaklaşık 20 milimetre solüsyonla doldurun.Ardından, mikropipet ucunu veya cihazı solüsyondan kaldırın. Petri kabını çıkarın ve mikromanipülatörü PMEA odasının üzerine yerleştirin. Bom standına monte edilmiş bir stereo mikroskop kullanarak, mikropipet ucunu veya cihazın köşelerini PMEA hazne halkasına kazınmış bir referans işaretiyle hizalayın.Ardından, PMEA elektrotlarının manipülatörünün koordinat sistemini haritalamak için mağaza referansı A'yı kullanarak manipülatör konumlarını kontrol yüzeyine kaydedin ve referans B düğmelerini saklayın. Bunu takiben, manipülatör kontrol yazılımını kullanın. Sağlam spontan aktiviteye sahip bir hedef PMEA elektrodu seçin ve cam mikropipeti hedef elektrotla hizalamak için kanala taşı düğmesine tıklayın.Çok portlu cihazı kullanıyorsanız, aynı işlemi kullanarak cihaz mikro portlarını sağlam spontan aktiviteye sahip hedef PMEA elektrotlarıyla hizalayın. Empedans ölçümü mevcutsa, yama kelepçesi amplifikatörünü açın ve pipet tutucunun içindeki gümüş-gümüş klorür elektrodunun empedansını görselleştirmek için başlat düğmesine tıklayarak empedans görselleştirme yazılımını başlatın. Gerçek zamanlı empedans sinyallerini gözlemlerken, empedans sinyalinde hızlı bir artışla gösterildiği gibi mikropipeti veya cihazı retina yüzeyine temas edene kadar yavaşça indirin.Yüzey altı stimülasyonu için, pipeti S334 tera üç retina için 40 mikrometre veya vahşi tip retinalar için 70 mikrometre daha indirin. Basınçlı enjeksiyon sistemini kullanarak birkaç kısa süreli enjeksiyon yapın. Nörosinyalleri gözlemleyerek mikropipet ucunun veya cihaz mikro portlarının yakınındaki hücrelerin glutamat stimülasyonuna açık olup olmadığını belirlemek için.Şimdi, yeşil LED'i retinanın üst yüzeyine doğru yönlendirin. Dosya adını yazıp kayıt düğmesine tıklayarak veri toplama yazılımını kullanarak kayda başlayın. Kayıt başladıktan sonra, uyaran kontrol programını açın ve uyaran dosyasını oku düğmesine tıklayarak varsayılan uyaran dosyasını yükleyin.Ardından, varsayılan uyaran dosyasını başlatmak için uyaran dosyasını çalıştır düğmesine tıklayın. Uyaran dosyası tamamlandıktan sonra, dosyayı gelecekteki ani artış sıralaması ve veri analizi için kaydetmek üzere kaydı durdurun. Burada, her dikdörtgenin benzersiz bir elektrottan gelen nöral verileri gösterdiği yeşil bir LED ile görsel ışık stimülasyonu sırasında yüksek geçiren filtreli elektrot verilerini gösteren dokuz PMEA elektrotundan alınan temsili kayıtlar yer almaktadır.Her elektrot kaydı, yeşil LED'i açtıktan sonraki ilk saniyede toplanan verileri gösterir. Sivri uçlar, negatif 18 mikrovoltluk bir eşik voltajı kullanılarak tanımlandı. Görsel stimülasyon, ışığa karşı inhibe edici bir tepkiye sahip olan üst merkez dışındaki tüm elektrotlarda bir sivri patlamaya neden oldu.Aynı elektrotlar için benzer bir çizim, görsel veya enjeksiyon stimülasyonu olmadan spontan nöral aktivite gösterir. Daha küçük patlamalar mevcut olmasına rağmen, sivri uçların paternleri görsel stimülasyona yanıt olarak kaydedilenlerden çok farklıydı. Burada, merkezi elektrotta bir glutamat enjeksiyonundan hemen sonra kaydedilen aynı elektrot alt kümesinden temsili kayıtlar verilmiştir.Enjekte edilen glutamat, merkezi elektrotta görsel olarak uyarılan sivri uç patlamalarına çok benzeyen bir sivri uç patlaması ortaya çıkardı. Diğer tüm elektrotlar, kimyasal stimülasyon tekniğinin ince uzamsal çözünürlüğünü gösteren glutamat enjeksiyonundan etkilenmedi. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde yapılırsa dört ila altı saat içinde yapılabilir.Bu prosedürü denerken, retinanın tüm deney boyunca sürekli olarak oksijen ve besinlerle beslendiğinden emin olmak için perfüzyonu izlemeyi unutmamak önemlidir. Bu teknik, yapay görme ve görsel protez geliştirme alanındaki araştırmacıların, fotoreseptör dejeneratif hastalıklarından kaynaklanan körlüğü tedavi etmek için kimyasal bazlı nöromodülasyonu keşfetmelerinin önünü açabilir. Bu videoyu izledikten sonra, nörotransmiterler kullanarak retina nöronlarının nöromodülasyonunun nasıl gerçekleştirileceğini iyi anlamış olmalısınız.

methodology-for-biomimetic-chemical-neuromodulation-rat-retinas-with

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

İmmünohistokimya protokolleri retinada, spesifik bir proteinin lokalizasyonu incelemek için kullanılır. Kalsiyum görüntüleme teknikleri retina ganglion hücrelerinin ve bunların akson kalsiyum dinamiklerini incelemek için istihdam edilmektedir.

Wholemount Sıçan Retina Immunohistochemical ve Kalsiyum Görüntüleme Yöntemleri

Bu çalışma ile, gelecekteki klinik öncesi tedavi test için izole Süperfüzyonlu sığır retina için bir standart stres modeli tanıtmak. a- ve b-dalgası genlikleri ile temsil retina fonksiyonu ya hipoksi (saf N 2) ya da glutamat stres (250 uM glutamat) etkisi değerlendirildi.

İzole Perfüze Omurgalı Retina için bir Stres Modeli olarak Glutamat ve hipoksi

Gömme sonrası immünogold yöntemi, spesifik moleküllerin hücre altı lokalizasyonunun yüksek çözünürlüklü analizlerini sağlamanın en etkili yollarından biridir. Burada, retinal şerit sinapslarında glutamat reseptörlerini kantitatif olarak analiz etmek için bir protokol açıklıyoruz.

Retina Şerit Sinapslar at Membran Reseptör Yüksek Çözünürlüklü Sayısal immunogold Analizi

Bu makale, nörotransmitter reseptörlerinin ekspresyonunun nasıl ölçülebileceğini ve optogenetik araçların viral transdüksiyonu ve donma-kırık replika immünoetiketleme tekniğinin bir kombinasyonu kullanılarak tanımlanmış presinaptik ve postsinaptik elementlerle sinapslarda analiz edilen modeli göstermektedir.

Optogenetic ve donma-fraktür çoğaltma ile immün Fare amigdalada glutamat reseptörlerinin giriş-özel bir düzenleme incelemek için bir araya

Burada, tonik ve enzim-bağlı mikroelektrot dizileri (MEA) kullanılarak in vivo olarak fazik hücre dışı glutamat değişiklikleri ölçmek için bir uzamsal ve zamansal hassas bir yöntem için kurulum, yazılım navigasyon ve veri analizi tarif eder.

Enzim bazlı biyosensörlerin kullanılması Alzheimer Fare Modellerinde Tonik ve Fazik glutamat Ölçmek için

Burada in vitro Ca 2+ akıları orta beyin nöronlar ve caspase-3 üzerinde downstream etkilerini birincil fare orta beyin kültürleri kullanarak ölçmek için bir protokol sokuldu. Bu model, orta beyin nöronlarında anormal Ca2+ aktivitesi ile ilgili patofizyolojik değişiklikleri incelemek ve anti-apoptotik özellikler için yeni terapötikleri taramak için kullanılabilir.

Primer Fare Orta Beyin Nöronlarında Spontan Ca2+ Akılarının ve Downstream Etkilerinin Ölçülmesi

Nöral yaralanmadan sonra koku alma glia (OEG) nörojeneratif kapasitesini değerlendirmek için bir in vitro model sunuyoruz. RGN aksonal ve somatodendritik belirteçleri analiz ederek, OEG monolayerleri üzerinde axotomized adult retinal ganglion nöronlarının (RGN) bir kokülatürüne ve daha sonra aksonal rejenerasyon çalışmasına dayanmaktadır.

Beyazlatılmış Sıçan Retinal Ganglion Nöronlarının Koku Alma Ensheathing Glia ile Birlikte, Yetişkin Aksonal Rejenerasyonun In Vitro Modeli Olarak

İn vivo görüntüleme, sağlık ve hastalıkta biyoloji çalışmaları için güçlü bir araçtır. Bu protokol, standart iki foton mikroskobu ile fare retinasının transpupiller görüntülemesini tanımlar. Ayrıca, retinanın birden fazla hücresel kohortunu floresan olarak etiketlemek için farklı in vivoimaging yöntemleri göstermektedir.

Transpupiller İki Foton Fare Retinasının In vivo Görüntülenmesi

Mevcut multielektrot dizisinin veya yama kelepçesi ekipmanının modifikasyonu, ex vivo elektroretinogramı daha yaygın olarak erişilebilir hale getirir. Exvivo ışık yanıtlarını kaydetmek ve sürdürmek için geliştirilmiş yöntemler, sağlıklı retinada, göz hastalıklarının hayvan modellerinde ve insan donör retinalarında fotoreseptör ve ON-bipolar hücre fonksiyonunun incelenmesini kolaylaştırır.

Ex Vivo Elektroretinogramın Küçük ve Büyük Gözlerde Retina Fonksiyonunu İncelemesi için Kurulum ve Koşulların Optimize Edilmesi

Protokol, sinaptik membranların Xenopus laevis oositlerine mikrotransplantasyonunu gerçekleştirerek, α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolepropiyonik asit ve γ-aminobütirik asit reseptörlerinin tutarlı ve güvenilir yanıtlarını kaydetmenin mümkün olduğunu göstermektedir.

Fonksiyonel Çalışmalar için İnsan Sinaptik Reseptörlerini Yeniden Aktive Etmek için Sinaptik Membranların Mikrotransplantasyonu

Retina protezleri görsel algı oluşturma özelliğine sahiptir. Yeni protezlerin geliştirilmesini ilerletmek için, implantasyondan önce cihazları test etmek için ex vivo yöntemlere ihtiyaç vardır. Bu makale, elektriksel stimülasyona maruz kaldığında retinal ganglion hücre tabakasındaki kalsiyum aktivitesini incelemek için kapsamlı bir protokol sunmaktadır.

Elektrikle Uyarılan Düz Monte Retinalarda Kalsiyum Görüntüleme

Öğrenin, sıçan retinasında glutamat kullanarak biyomimetik kimyasal nöromodülasyon yöntemini. Fotoreseptör dejenerasyonuna bağlı körlük tedavisinde elektrik stimülasyonuna doğal bir alternatif sunar.

Biomimetic kimyasal Neuromodulation, sıçan retina nörotransmitter Glutamat Vitro ile için metodoloji

Daha fazla video keşfet