Slow-release Drug Delivery via Elvax 40W aan de Rat Retina: Implicaties voor de behandeling van chronische voorwaarden

* These authors contributed equally
Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

Dit document beschrijft hoe Elvax 40W kan worden als een langzame afgifte werkwijze voor geneesmiddelafgifte aan het netvlies volwassen rat. Het protocol voor het bereiden, het laden en het leveren van de drug-hars complex aan het oog wordt beschreven.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Fiorani, L., Maccarone, R., Fernando, N., Colecchi, L., Bisti, S., Valter, K. Slow-release Drug Delivery through Elvax 40W to the Rat Retina: Implications for the Treatment of Chronic Conditions. J. Vis. Exp. (91), e51563, doi:10.3791/51563 (2014).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Ziekten van het netvlies zijn moeilijk behandelbaar als het netvlies ligt diep binnen het oog. Invasieve werkwijzen voor geneesmiddelafgifte zijn vaak nodig om deze ziekten te behandelen. Chronische retinale ziekten zoals retinale oedeem of neovascularisatie meestal meerdere intraoculaire injecties effectief behandelen aandoening. Echter, de risico's die gepaard gaan met deze injecties te verhogen bij herhaalde levering van het geneesmiddel. Daarom moeten alternatieve levering methoden om de risico's van het weer op gang brengen op te leggen. Verschillende andere onderzoeken hebben methoden ontwikkeld om drugs te leveren over een langere tijd, door materialen die chemische langzaam vrijgeven in het oog. In dit onderzoek hebben we schetsen de toepassing van Elvax 40W, een copolymeer hars, om als voertuig voor geneesmiddelafgifte aan het netvlies volwassen rat. De hars wordt gemaakt en geladen met het geneesmiddel. De drug-hars complex wordt vervolgens geïmplanteerd in de glasachtige holte, waar het langzaam het geneesmiddel zal vrijgeven via time. Deze methode werd getest met 2-amino-4-phosphonobutyrate (APB), een glutamaat analogon dat blokkeert het licht reactie van de retina. Er werd aangetoond dat de APB langzaam afgegeven uit de hars, en kon de retinale respons per 7 dagen na implantatie blokkeren. Dit geeft aan dat langzame afgifte geneesmiddelafgifte via dit copolymeer hars effectief voor de behandeling van retina en kunnen therapeutisch worden toegepast bij verdere tests.

Introduction

De behandeling van chronische ziekten zoals diabetes en hoge bloeddruk weer vele uitdagingen, aangezien deze ziekten het algemeen vereisen behandeling voor langere tijd, vaak het leven. Dit heeft opgeroepen tot de ontwikkeling van slow release drug delivery systemen, die de behoefte aan frequente dosering te verminderen. De effectiviteit van deze langzame afgifte methoden is aangetoond dat de ontwikkeling van insulinepompen, het aantal insuline-injecties nodig om diabetes te verminderen. Chronische ziekten van het oog, met name die die de binnenlagen, vereisen frequente toediening van geneesmiddelen door invasieve procedures. Een van deze chronische ziekte die het menselijk oog leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD). Het beïnvloedt de centrale retina, die een laag van neuraal weefsel aan de achterkant van het oog die belast is met vision. AMD is de belangrijkste oorzaak van blindheid in de westerse wereld 1. Een bijzondere uitdaging bij de behandeling van retinal ziekten dat het geneesmiddel moet deze laag in het oog, die vereist vaak invasieve levering bereikt. Geneesmiddelen worden gewoonlijk toegediend aan de glasachtige kamer en retina met intravitreale injecties. Echter, met elke injectie bestaat het risico van de injectie complicaties, waaronder endoftalmitis, netvliesloslating, cataract en glasvocht bloedingen 2. Dit risico wordt vermenigvuldigd met elk opnieuw injecteren van het geneesmiddel.

Het verminderen van de noodzaak voor meerdere injecties zou een groot voordeel in de behandeling van AMD zijn. Om de natte vorm van AMD, waar nieuwe groei vaartuig een kenmerk behandelen, de vastgestelde therapeutische strategie is om de endotheliale groeifactoren (VEGF) met VEGF inhibitoren 3 targeten. Momenteel worden deze geleverd door herhaalde intravitreale injecties. Ook in de behandeling van macula oedeem, een veel voorkomende complicatie van diabetische retinopathie, corticosteroïden worden via herhaalde injecties

Het begrip langzame afgifte geneesmiddelafgiftesysteem werd eerst omschreven met een siliconenrubber voertuig kleine moleculen te leveren in dierlijk weefsel 5. Sindsdien zijn andere langzame afgifte methoden ontwikkeld om grotere moleculen, waarvan verschillende zijn getest in het oog brengen. Particle dragers, zoals bioafbreekbare microbolletjes poly-lactide-co-glycolide (PLGA) nanodeeltjes en fosfolipide blaasjes (liposomen) kunnen bruikbaar zijn als afgiftevehikels 6,7 zijn. PLGA nanodeeltjes en liposomen werden vergeleken in een in vitro omgeving voor hun vermogen om anti-kanker middelen leveren in de sclera boven 7. Beide voertuigen waren effectief langzaam loslaten van de drugs. Echter, is het onderzoek uitsluitend wordt uitgevoerd in een in vitro omgeving. BOCHOT et al. (2002) 8 getestede werkzaamheid van liposomen moleculen leveren aan de retina in vivo. Zij hebben aangetoond dat liposomen kleine oligonucleotiden succes leveren in het konijn netvlies. De auteurs suggereerden dat liposomen bij de behandeling van retinale ziekten 8 zijn. De aard van deze vesicles te zweven in het glasvocht betekent dat zij waarschijnlijk zullen vervagen of gezichtsvermogen aantasten 9.

Okabe et al. (2003) 10 gebruikte niet bioafbreekbaar polymeer schijven gemaakt van 33% etheen-vinylacetaat beta-methasone toepassing bij konijnen. Ze geïmplanteerd discs in een sclera zak en toonde de effectieve afgifte van het geneesmiddel in het glasvocht en het netvlies voor maximaal een maand 10. Echter, in dit protocol, het implantaat relatief groot en stijf, en vereist een meer complexe chirurgische procedure waaronder een grote sclerale incisie en hechtingsmateriaal.

Een eerdere studie onderzocht de tissue reactie op verschillende polymeer voertuigen door implanteren in het hoornvlies van konijnenogen en vond dat etheen-vinylacetaat copolymeren gewassen in alcohol ontsteking of irritatie veroorzaakte. Deze complexen bleken de afgifte van grotere verbindingen in dierlijk weefsel behouden gedurende langere tijd, wat dan tot 100 dagen afhankelijk van het geneesmiddel 11. Een dergelijk type copolymeer hars werd industrieel ontwikkelde in de vorm van Elvax 40W (40% gew ethyleenvinylacetaat comonomeergehalte met een "W" amide-toevoegsel verbeteren pellet handling). Dit copolymeer hars een inerte stof die stabiel is bij zowel kamer en lichaamstemperatuur. Het is niet aangetoond dat allergieën of toxiciteit in biologisch weefsel. Deze hars effectief leverde een grote verscheidenheid van geneesmiddelen in verschillende experimentele modellen die de werking van verschillende systemen, zoals de borstklier ductaal systeem 12, de primaire auditieve cortex 13,14 <onderzoeken/ Sup>, en de kikker visuele systeem 15. Deze hars is ook gebruikt in het oog om drugs te leveren aan de ontwikkeling schildpad 16,17, 18,19 kippenembryo, en volwassen fret netvliezen 20. In de rat centrale zenuwstelsel, heeft de hars alleen gebruikt in de hersenen 21-23, maar het gebruik in het oog rat niet is gedocumenteerd.

De voordelen van dit copolymeer hars drugs langzaam leveren aan het netvlies ten opzichte van andere methoden, is dat het een stabiele verbinding die geen ontsteking of irritatie veroorzaakt in het oog. Unlike deeltje dragers, zou de geneesmiddel-harscomplex niet gezichtsvermogen aantasten na implantatie, zoals meestal blijft de plaats van afgifte in plaats van drijvend in het glaslichaam. Het zou vereisen slechts een eenvoudige implantatieproces in de glasachtige holte nabij de limbus van het oog en zou hechten niet vereist na implantatie. Onlangs is er een opkomst in verscheidene nieuwe systemen zijn, zoalsingekapselde cel-technologie (ECT) 24,25, hydrogels 26 en microfilms 27. De methode die in de huidige studie voorbereiding en leveren van de drug-hars complex is zowel gemakkelijk te volgen en goedkoop, waardoor die meer voordelig voor gebruik in een basisch onderzoeksomgeving. De uitdaging om dit complex langdurige medicamenteuze behandelingen leveren om de optimale concentratie van het geneesmiddel dat de therapeutische voordelen van minder intravitreale injecties maximaliseren bepalen.

Dit document beoogt het gebruik van de drug-hars complex voor langdurige behandeling van de retina volwassen ratten tonen. De effectiviteit van deze wijze van levering getest met glutamaat analoge 2-amino-4-phosphonobutyrate (APB) als geneesmiddel. APB blokkeert het licht respons van de ON bipolaire cellen door het nabootsen glutamaat, een endogene neurotransmitter in de retina 28. Wanneer APB concurreert met glutamaat voor de receptor, het blokkeert de light respons. APB is gebruikt in fysiologische studies retinale functie regelen en meten van het effect met elektrofysiologische werkwijzen zoals elektroretinografie (ERG). In vorige studies werd APB gebruikt voor zowel korte 29 en langdurige behandeling van de ontwikkeling retina; deze hield in dat een enkele dosis via intraoculaire injectie daags gedurende 30 dagen 30. Dezelfde hoeveelheid APB (0.092 mg in steriele zoutoplossing in een concentratie van 50 uM) werd gebruikt voor alle injecties zoals in eerder werk 28,29,31. We kozen APB aan de drug-hars complex als een slow-release voertuig om drugs te leveren in het oog te testen. De in dit onderzoek methoden lijken op eerder beschreven werkwijzen die de bereiding van het geneesmiddel-harscomplex 16,32; maar we ook detail het gebruik ervan met name in de ogen van volwassen ratten. Na chirurgische implantatie van de APB-geladen hars in het oog, ERG werd uitgevoerd om vast te stellen of APB schaft de retinal lichte reactie, en dus of APB is met succes uitgebracht in het glasvocht en het netvlies.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle experimenten uitgevoerd in overeenstemming waren met de ARVO verklaring voor het gebruik van dieren in Oogheelkundige en Vision Research, en met goedkeuring van de Universiteit van L'Aquila Dier Ethische Commissie en de Australian National University Dierproeven ethische commissie. Volwassen ratten (P100-200) werden gebruikt in deze studie.

1 Bereid de copolymeerhars Pellets

  1. Breng 20 Elvax 40W pellets in een kleine glazen beker in de zuurkast.
  2. Vul de beker met 100% ethanol zodat alle pellets dekken.
  3. Bedek het bekerglas met Parafilm, en geniet de pellets in 100% ethanol bij kamertemperatuur gedurende 7-10 dagen. LET OP: Vanaf deze stap verder, gebruik geen metalen of plastic te verwerken of opslaan van de hars.

2 Bereid de Drug Oplossing voor laden

  1. Los de drug in 0,1% dimethylsulfoxide (DMSO). Voeg de geneesmiddeloplossing tot 40 ui volume.Laad de hars met drie keer de concentratie van het geneesmiddel die in een enkele dosis worden gegeven.

3 Bereid en Laad de Drug-hars Complex

  1. Breng de 20 gewassen pellets naar een andere kleine glazen beker. Los de pellets in 4 ml dichloormethaan gedurende ongeveer 45 minuten. Dek het bekerglas af met Parafilm terwijl de pellets lossen.
  2. Bereid een oplossing van Fast Green FCF door oplossen in 0,1% DMSO tot een concentratie van 0,001 mg / ml.
  3. Neem een ​​pipet, en stelt 40 ul van de drug oplossing eerder voorbereid. Plaats een ander pipet met 40 ul van Fast Green oplossing.
  4. Voeg de twee oplossingen tegelijkertijd in het bekerglas. Meng snel met een glazen roerstaaf totdat de groene kleurstof gelijkmatig verdeeld over het mengsel.
  5. Onmiddellijk de overdracht van de beker op droog ijs gedurende 10 minuten te snel bevriezen van de hars.
  6. Het opzetten van een "verdampende kamer" om het oplosmiddel te verdampen. Vul eengrotere container tot een derde met calciumsulfaat kiezels. Maak een kuiltje in de kiezels, en zorgvuldig plaats het bekerglas in de put, zodat de steentjes oplopen tot de helft van de beker, om de beker in de kamer te stabiliseren.
  7. Bedek de grotere buiten container met Parafilm.
  8. Breng de verdampende kamer naar de vriezer. Bewaren bij -20 ° C gedurende 2-3 weken.

4 Bereid de Drug-hars complex voor chirurgische implantatie

  1. Verwijder de verdampende kamer uit de vriezer. Breng de stevige drug-hars blok naar een glazen schaal op ijs bewaard.
  2. Met behulp van een microscoop of loupe, snijd een stuk ongeveer 0,05 mm in diameter en 0,1 mm in lengte van het blok met een trephine of ponsgereedschap.
  3. Wikkel de rest van het blok in freeze-bestendig materiaal (bijvoorbeeld aluminiumfolie) en bewaar bij -20 ° C totdat ze nodig waren.

5 Chirurgisch Implant de Drug-hars Complex in het Rat Eye

  • Bereid het dier voor een operatie. Verdoven met een intraperitoneale injectie van een mengsel van ketamine (100 mg / kg lichaamsgewicht) en xylazine (12 mg / kg lichaamsgewicht). Observeer het dier tot de volledige anesthesie is bereikt. OPMERKING: Het dier moet een verlies van bewegingen (met uitzondering van de ademhaling) hebben, en een verlies van het hoornvlies en de teen knijpen reflexen.
  • Breng het geheel verdoofd dier aan de operatie tafel. Gebruik mydriaticum (bv atropine sulfaat), en plaatselijke verdoving (bijvoorbeeld tetracaïnehydrochloride) druppels op het oog (en) die een operatie ondergaan. Pas kunstmatige tranen aan het hoornvlies tijdens de operatie vochtig te houden. Gebruik wegwerp naalden en steriele instrumenten in de hele operatie.
  • Het stabiliseren van de ogen met behulp van een paar stompe gebogen pincet na de leerling volledig wordt verwijd. Gebruik een operationele microscoop om een ​​volledige diepte steekwond maken om het glasvocht, ongeveer 2 mm van de limbus met behulp van een 25 G naald bereiken.
  • Plaats de voorbereide stuk thij drug-hars complex in de steekwond met een paar fijne, puntige pincet (bijvoorbeeld een pincet) die in staat zijn om de prikplaats te dringen zijn.
  • Als profylaxe voor bacteriële infecties, gelden antibiotische zalf voor het oog, om ontsteking te voorkomen en voorkomen hoornvlies droog terwijl het dier herstellen.
  • Observeer het dier tot volledig herstel. Laat het dier niet onbeheerd achter totdat hij weer bij bewustzijn is. Laat het dier niet terug naar het gezelschap van andere dieren tot ze volledig hersteld. Indien het dier tekenen van stress of ongemak moeten analgetica worden gebruikt volgens de goedgekeurde ethische protocol.
  • Volg de gebruikelijke experimentele procedures voor de verzameling en analyse van het weefsel.
  • Bij de voltooiing van experimenten inslapen het dier met een intraperitoneale injectie van pentobarbital (60 mg / kg lichaamsgewicht) 2% lidocaïne hydrochloride oplossing.
  • OPMERKING: Lidocaïne Hydrochloride minimizes lokale ongemak.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Full-veld elektroretinografie (ERG) werd gebruikt om het effect van APB op het netvlies te detecteren. Voor details over hoe de ERG werd uitgevoerd, hebben betrekking op de volgende studies 33,34. Kortom, na verlamming van het dier, werd een gouden elektrode geplaatst op het hoornvlies van het oog, en de referentie-elektrode werd in de voorste hoofdhuid tussen de ogen, de elektrische activiteit van het netvlies te nemen. Stimuli werden gegenereerd met behulp van elektronische flitser en de intensiteit varieerde van 10-10 juni foto-isomerisatie, waarbij het ​​aantal geactiveerde fotogevoelige moleculen per staaf vertegenwoordigt. In deze experimenten werden ERG registraties op 1 en 7 dagen na de procedure. Het rechteroog van elk dier werd geïmplanteerd met de drug-hars complex, terwijl de man linkeroog werd gebruikt als een niet behandelde interne controle.

    Figuur 1 toont de veranderingen in de amplitude van de b-golf met een toename van foto-isomerisatie per rod(Φ). In de controle oog, de amplitude van de b-golf toeneemt naarmate de flitssterkte toeneemt. In figuur 1A, worden retinale reactie opnamen gegeven 1 dag na implantatie. De geïmplanteerde oog vertoonde een vergelijkbaar patroon amplitude met de controle oog. De amplitude verschil tussen de twee ogen werden significant verschillend op 10 6 φ (p <0,0001). Dit geeft aan dat in dit vroege stadium, het geneesmiddel-harscomplex geen invloed op retinale respons tot aan flash hogere intensiteiten. Figuur 1B toont veranderingen in de ERG response 7 dagen na implantatie. De b-golf wordt opgeheven op alle flitssterkte in de geïmplanteerde oog, in vergelijking met de controle-oog, die vergelijkbaar amplitudes tot 1 dag opnamen heeft. Dit is significant verschillend van alle amplituden van de geïmplanteerde oog 1 dag (p <0,0001). Hieruit blijkt dat de retinale respons afgeschaft door (een week) na implantatiop de geneesmiddel-harscomplex in het oog.

    Figuur 1
    Figuur 1 De amplitude van de b-golf bij 1 dag en 1 week na de implantatie van de geneesmiddel-harscomplex. Voor beide panelen, wordt het controle-oog oranje weergegeven (vierkanten), terwijl de geïmplanteerde oog wordt getoond in groen ( cirkels). Het symbool * geeft belang op dit punt tussen de twee ogen, waarbij p <0,0001. Voor alle groepen, n = 5 (A) De amplitude van de b-golf 1 dag na de implantatie van de geneesmiddel-harscomplex in het oog. De amplitude van de b-golf in relatie tot de flitsintensiteit (foto-isomerisatie per staaf φ) is een indicator van de retinale respons. Er is geen significant verschil in de b-golf amplitude tussen de ogen helemaal flash intensiteiten behalve bij 10 6 φ, waarbij de geïmplanteerde eyeeen lagere amplitude. (B) De amplitude van de b-wave 1 week (7 dagen) na implantatie. De opgenomen uit beide ogen amplitudes zijn significant verschillend bij alle flash intensiteiten. In het geïmplanteerde retina, amplitude van b-golf was niet meetbaar elke stimulus intensiteit.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Dit document toonde het gebruik van een geneesmiddel-harscomplex de langzame afgifte van geneesmiddelen aan de retina. Ons doel een werkwijze die relatief goedkoop en gemakkelijk te passen in een kleine diermodel presenteren.

    Aangezien de functie van APB is om als glutamaat analoog, zal de retinale respons in het oog te blokkeren. De resultaten tonen dat de APB veroorzaakt verstopping van de retinale respons met een week postimplantatie. Dit geeft aan dat APB succesvol werd vrijgelaten in het glasachtige lichaam en het netvlies, en dat het effect beperkt tot het oog dat het geneesmiddel-harscomplex werd geïmplanteerd in. Het volledige effect van het geneesmiddel werd duidelijk een week na de implantatie (figuur 1B). Figuur 1A toont die 1 dag na implantatie, een aanzienlijke vermindering van de b-golf Pas bij het ​​10 6 φ intensiteit in het oog geïmplanteerd. Dit kan erop wijzen dat op dit vroege tijdstip, alleen dekegel route, die reageert   hogere lichtintensiteiten, werd aangetast. De tijdsduur dat de hars kan leveren de APB de retina bepalen, moet verder tijdstippen worden onderzocht. Voorgesteld wordt om opnames op een verdere tijdstippen binnen de 0-7 dagen overspanning moeten worden genomen, bijvoorbeeld op 3 en 5 dagen na de implantatie, om precies te bepalen wanneer de retinale respons volledig wordt afgeschaft. Bovendien moeten opnamen worden genomen dan 7 dagen, om te bepalen hoe lang de APB wordt vrijgegeven voor. Dit zou duidelijk zijn als de retinale respons zou blijven worden afgeschaft als APB wordt voortdurend langzaam vrijkomen in het glasvocht.

    In deze studie werd de geneesmiddel-harscomplex gevonden veilig voor levering aan de retina zijn. APB werd opgelost in 0,1% DMSO. Bij concentraties gelijk aan of hoger dan 0,6%, kan DMSO netvlies toxiciteit veroorzaken. Echter, 0,1% DMSO werd gevonden dat een veilige voertuig voor de afgifte van verbindingen zijn derat eye 35, en deze concentratie werd gebruikt in alle experimenten in deze studie. De implantaten werden transclerally ingebracht in het glasvocht holte aan de ora serrata. De implantaten werden waargenomen bij de ora serrata in cryosecties van de rat oog werd verzameld nadat de ERG opnames gemaakt blijven. Deze positionering van het implantaat garandeert dat de drug-hars complex veroorzaakt geen visuele handicap. Deze methode waarbij geneesmiddel-harscomplex werd getest met andere verbindingen (publicatie in voorbereiding), en gevonden werd dat er geen structurele of functionele beschadiging van het oog was waargenomen twee maanden na implantatie. In totaal 60 dieren geïmplanteerd, en in 90% van de gevallen het implantaat positie ongewijzigd.

    Verscheidene modificaties kunnen eventueel worden aangebracht in de techniek. In deze experimenten werd drie keer de concentratie van een enkele dosis van APB in de hars (50 uM x 3 = 150 uM) en dit sho geladenuld worden gebruikt als leidraad voor het opstellen van de drug oplossing voor het laden. De effectieve concentratie van het geneesmiddel in de hars is variabel en worden getest en dienovereenkomstig gewijzigd. De tijdstippen wanneer analyse uitgevoerd kan worden gemodificeerd om te bepalen hoe lang het hars is effectief bij het loslaten van de drug. In deze experimenten werd aangetoond dat de stabiele effectieve dosis van het geneesmiddel wordt afgegeven door de geneesmiddel-harscomplex minstens een week, zodat het wordt aanbevolen dat de analyse van het weefsel wordt minstens een week na de implantatie. Tijdens de geneesmiddelbelading stap werd snel groen om te verzekeren dat het mengsel was gehomogeniseerd. Andere biologisch veilige kleurstoffen kunnen worden gebruikt als alternatief voor Fast Green, de uniformiteit van het geneesmiddel te visualiseren in de hars. Een beperking van deze methode is dat het snel groen kleurstof is de enige maatregel uniforme menging. Deze techniek kan ook worden gewerkt met andere diermodellen en drugs, met slechts geringe adsingen uit de werkwijze. Als een hogere hoeveelheid van het geneesmiddel moet worden afgeleverd, kan een groter formaat implantaat noodzakelijk. Indien succesvol in deze modellen, kan dit copolymeer hars worden beschouwd als een therapeutische optie voor het leveren van geneesmiddelen langzaam naar de retina een doorwerking in tijd.

    Er zijn een aantal cruciale stappen in het protocol waar extra zorg moeten worden genomen. Plastic en metalen instrumenten moeten niet gebruikt worden tijdens de synthese en verwerking van de hars. Dit voorkomt vervuiling van het polymeer, zoals dichloormethaan kunststof kan oplossen en corroderen metal. Proper droogte van de drug-hars blok moet worden bereikt voordat u het voor chirurgische implantatie. Zorg ervoor dat de beker die het geneesmiddel en hars volledig is blootgesteld aan het calciumsulfaat om het oplosmiddel te verdampen. Alternatief kan een vriesdroger gebruikt bevriezen drogen drug-hars. De drug-hars blok gereed voor gebruik wanneer het oplosmiddel is verdampt, enslechts een blauwachtige vaste blok blijft in het bekerglas. Bij het snijden van een stuk van het blok voor implantatie, elk stuk moet alleen worden bereid onmiddellijk voor de operatie als de stukken zijn zeer klein en moeilijk te slaan. Een trephine of ponsgereedschap worden gebruikt om stukken van gelijke grootte gesneden, zodat elk stuk bevat ongeveer dezelfde hoeveelheid geneesmiddel. Tot slot, bij het plaatsen van het stuk in de steekwond van de 25 G-naald, gebruik fijne, puntige pincet zorgvuldig begeleiden het stuk in de wond. Een operationele microscoop of een hoog vermogen loupe moeten worden gebruikt als een visueel hulpmiddel.

    Slechts hydrofiele geneesmiddelen en verbindingen zijn getest met deze methode. De drug-hars complexen gaven geen ongewenste neerslag of bijproductvorming, indien het geneesmiddel werd gemengd met het polymeer en dichloormethaan. Voorgesteld wordt met elke nieuwe geneesmiddel, de concentratie halfwaardetijd van effect en eventuele reacties met het harsmengsel moetworden getest door de gebruiker te bepalen of de methode geschikt.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    De auteurs hebben niets te openbaring.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Elvax 40W Pellets Du Pont, DE, USA
    Dimethyl sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA
    2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB) Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA A1910
    Dichloromethane Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA 34856
    Fast Green FCF Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA
    Drierite, calcium sulfate Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA 238910
    Ketamine, Ilium Ketamil Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia
    Xylazine, Ilium Xylazil-20 Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia
    Atropine sulphate, Minims eye drops Bausch & Lomb Pty. Ltd., NSW, Australia
    Tetracaine hydrochloride, Minims eye drops Bausch & Lomb Pty. Ltd., NSW, Australia
    Chloramphenicol, Chlorsig ointment Aspen Pharma Pty. Ltd., NSW, Australia
    Pentobarbital, Lethabarb Virbac Australia Pty. Ltd., NSW, Australia
    Lidocaine hydrochloride, Ilium Lignocaine-20 Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia
    Uni-Core Punch Tool World Precision Instruments Inc., FL, USA
    Curved Forceps World Precision Instruments Inc., FL, USA
    Operating Microscope, Zeiss OPMI 99 Zeiss, West Germany
    25 G Insulin needle Terumo Corp., Tokyo, Japan
    Dumont tweezers World Precision Instruments Inc., FL, USA

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Access Economics, The global economic cost of visual impairment. AMD Alliance International. 26-27 (2010).
    2. Jager, R., Aiello, L., Patel, S., Cunningham, E. Risks of intravitreous injection: A comprehensive review. Retina. 24, (5), 676-698 (2004).
    3. Rosenfeld, P. J., et al. Ranibizumab for neovascular age-related macular degeneration. New England Journal of Medicine. 355, (14), 1419-1431 (2006).
    4. Cunningham, M. A., Edelman, J. L., Kaushal, S. Intravitreal steroids for macular edema: The past, the present, and the future. Survey of Ophthalmology. 53, (2), 139-149 (2008).
    5. Folkman, J., Long, D. M. The use of silicone rubber as a carrier for prolonged drug therapy. Journal of Surgical Research. 4, (3), 139-142 (1964).
    6. Herrero-Vanrell, R., Refojo, M. F. Biodegradable microspheres for vitreoretinal drug delivery. Advanced Drug Delivery Reviews. 52, (1), 5-16 (2001).
    7. Kim, E., et al. Human scleral diffusion of anticancer drugs from solution and nanoparticle formulation. Pharmaceutical Research. 26, (5), 1155-1161 (2009).
    8. Bochot, A., et al. Intravitreal delivery of oligonucleotides by sterically stabilized liposomes. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 43, (1), 253-259 (2002).
    9. Bochot, A., Fattal, E. Liposomes for intravitreal drug delivery: A state of the art. Journal of Controlled Release. 161, (2), 628-634 (2012).
    10. Okabe, K., Kimura, H., Okabe, J., Kato, A., Kunou, N., Ogura, Y. Intraocular tissue distribution of betamethasone after intrascleral administration using a non-biodegradable sustained drug delivery device. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 44, (6), 2702-2707 (2003).
    11. Langer, R., Folkman, J. Polymers for the sustained release of proteins and other macromolecules. Nature. 263, (5580), 797-800 (1976).
    12. Silberstein, G. B., Daniel, C. W. Elvax 40P implants: Sustained, local release of bioactive molecules influencing mammary ductal development. Developmental Biology. 93, (1), 272-278 (1982).
    13. Smith, A. L., et al. An investigation of the role of auditory cortex in sound localization using muscimol-releasing Elvax. European Journal of Neuroscience. 19, (11), 3059-3072 (2004).
    14. Anomal, R., De Villers-Sidani, E., Merzenich, M. M., Panizzutti, R. Manipulation of BDNF signaling modifies the experience-dependent plasticity induced by pure tone exposure during the critical period in the primary auditory cortex. PloS one. 8, (5), e64208 (2013).
    15. Tu, S., Butt, C. M., Pauly, J. R., Debski, E. A. Activity-dependent regulation of substance P expression and topographic map maintenance by a cholinergic pathway. The Journal of Neuroscience. 20, (14), 5346-5357 (2000).
    16. Sernagor, E., Grzywacz, N. M. Influence of spontaneous activity and visual experience on developing retinal receptive fields. Current Biology. 6, (11), 1503-1508 (1996).
    17. Leitch, E., Coaker, J., Young, C., Mehta, V., Sernagor, E. GABA type-A activity controls its own developmental polarity switch in the maturing retina. The Journal of Neuroscience. 25, (19), 4801-4805 (2005).
    18. Park, C. M., Hollenberg, M. J. Basic fibroblast growth factor induces retinal regeneration in vivo. Developmental Biology. 134, (1), 201-205 (1989).
    19. Whitsel, A. I., Johnson, C. B., Forehand, C. J. An in ovo chicken model to study the systemic and localized teratogenic effects of valproic acid. Teratology. 66, (4), 153-163 (2002).
    20. Prusky, G. T., Ramoa, A. S. Novel method of chronically blocking retinal activity. Journal of Neuroscience Methods. 87, (1), 105-110 (1999).
    21. Colonnese, M. T., Constantine-Paton, M. Chronic NMDA receptor blockade from birth increases the sprouting capacity of ipsilateral retinocollicular axons without disrupting their early segregation. The Journal of Neuroscience. 21, (5), 1557-1568 (2001).
    22. Oliveira-Silva, P., et al. Matrix metalloproteinase-9 is involved in the development and plasticity of retinotectal projections in rats. Neuroimmunomodulation. 14, (3-4), 144-149 (2007).
    23. Trindade, P., et al. Evidence for a role of calcineurin in the development of retinocollicular fine topography. Neuroscience Letters. 487, (1), 47-52 (2011).
    24. Kauper, K., et al. Two-year intraocular delivery of ciliary neurotrophic factor by encapsulated cell technology implants in patients with chronic retinal degenerative diseases. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 53, (12), 7484-7491 (2012).
    25. Birch, D. G., Weleber, R. G., Duncan, J. L., Jaffe, G. J., Tao, W. Randomized of ciliary neurotrophic factor delivered by encapsulated cell intraocular implants for retinitis pigmentosa. American Journal of Ophthalmology. 156, (2), 283-292 (2013).
    26. Rauck, B. M., et al. Biocompatible reverse thermal gel sustains the release of intravitreal bevacizumab in vivo. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 55, (1), 469-476 (2014).
    27. Liu, Y. C., Peng, Y., Lwin, N. C., Venkatraman, S. S., Wong, T. T., Mehta, J. S. A biodegradable, sustained-released, prednisolone acetate microfilm drug delivery system effectively prolongs corneal allograft survival in the rat keratoplasty model. PloS one. 8, (8), e70419 (2013).
    28. Slaughter, M. M., Miller, R. F. 2-amino-4-phosphonobutyric acid: a new pharmacological tool for retina research. Science. 211, (4478), 182-185 (1981).
    29. Bodnarenko, S., Jeyarasasingam, G., Chalupa, L. Development and regulation of dendritic stratification in retinal ganglion cells by glutamate-mediated afferent activity. The Journal of Neuroscience. 15, (11), 7037-7045 (1995).
    30. Deplano, S., Gargini, C., Maccarone, R., Chalupa, L. M., Bisti, S. Long-term treatment of the developing retina with the metabotropic glutamate agonist APB induces long-term changes in the stratification of retinal ganglion cell dendrites. Dev Neurosci. 26, (5-6), 396-405 (2004).
    31. Horton, J., Sherk, H. Receptive field properties in the cat's lateral geniculate nucleus in the absence of on-center retinal input. The Journal of Neuroscience. 4, (2), 374-380 (1984).
    32. Smith, A. L., Cordery, P. M., Thompson, I. D. Manufacture and release characteristics of Elvax polymers containing glutamate receptor antagonists. Journal of Neuroscience Methods. 60, (1), 211-217 (1995).
    33. Gargini, C., Bisti, S., Demontis, G. C., Valter, K., Stone, J., Cervetto, L. Electroretinogram changes associated with retinal upregulation of trophic factors: observations following optic nerve section. Neuroscience. 126, (3), 775-783 (2004).
    34. Maccarone, R., Di Marco, S., Bisti, S. Saffron supplement maintains morphology and function after exposure to damaging light in mammalian retina. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 49, (3), 1254-1261 (2008).
    35. Tsai, T., Bui, B., Vingrys, A. Dimethyl sulphoxide dose-response on rat retinal function. Documenta Ophthalmologica. 119, (3), 199-207 (2009).

    Comments

    0 Comments


      Post a Question / Comment / Request

      You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

      Usage Statistics