Vitreodynamic 분석을위한 항목의 유리체 유머 해부

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Murali, K., Kashani, A. H., Humayun, M. S. Whole Vitreous Humor Dissection for Vitreodynamic Analysis. J. Vis. Exp. (99), e52759, doi:10.3791/52759 (2015).

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Abstract

Introduction

이 방법의 목적은 구체적으로 vitreodynamic 분석의 목적을 위해, 사체로부터 눈, 유리질 코어 및 피질 손상으로, 전체 그대로 유리체를 분리하는 기술이다. 유리체 생리학 분야는 유체 역학 연구원 등, 다양한 분야 연구자, 성장함에 따라, 유리체 1의 물리적, 역학적 특성을 조사하고 있습니다. 이를 위해, 그것은 세부 사항에 다양한 분야의 연구자를 지원하기 위해 전체 그대로 유리체를 분리하는 기술이 필수적이다.

Sebag 등. 2(3) 인간의 시체 눈에 우아한 전체 유리체 해부를 수행하고 그 결과의 그림을 보여 주었다. 그러나, 사용되는 기술은 독립적으로 복제하는 방법을 할 수 없을 것이다 디테일 비전문가에 설명되지 않았다. 다른 연구는 이러한 포부 또는 부분 절개와 같은 간단한 방법을 사용하여 시체의 눈에서 유리체 수확 한그 중 둘은 전체 그대로 유리체가 발생하지 않습니다. Gisladottis 등. 4,외. (5)는 시체의 눈에서 수확 유리체 유머의 투과성을 조사합니다. 유리체 추출 할 수있는 방법을 설명하지 않았다 때문에, 그것은 그들이 주사기 유리체를 흡입하는 것으로 가정 하였다. 와트 등. 6은 수술 기법과 토끼 유리체 유머를 분리하는 방법을 설명함으로써 한 단계 더 갔다. 그러나,이 방법은 유리질 코어의 단리없는 유리체 피질 초래한다. Skeie 등. (7)는 고유 한 후에 4 개의 영역으로 편성 유리체 우아 분석을 위해 각각의 부분을 절개하는 방법을 설명했다. 그러나이 기술은, 전체로서 유리체 그대로 발생하지 않는다.

현재의 기술은 현재 사체의 눈을 수행하는 생물 물리학 적 실험을 용이하게하기 위해 개발되었다. 이전 방법으로 설명보브는, 1) 없음이 완전히 전체 유리체를 분리하지 않기 때문에 제한됩니다, 2) 수확 유리체 코어 피질 3) 유리체 해부학 적 구조가 유지되지 않습니다, 균질화, 또는 4) 해부 기술은 적절하게 다른 분야의 연구자들에 의해 복제에 대해 자세히 설명하지 않습니다 . 또한 공막과 맥락막, 유리체의 가시화에 의한 불투명도가 그대로 안구 제한된다. 이것은 전체 눈 안에 이루어질 수 측정의 정밀도 및 가능성을 제한한다. 또한, 유리체 주변 해부학 적 구조는 유리질의 생화학 적 및 물리적 특성의 연구를 혼동 할 수있다.

최근 몇 년 동안, 유리체 과학의 몸은 엄청나게 성장하고 전체 유리체는 개별 부품과는 다른 특성을 가지고 있다고 생각하는 이유가있다. vitreodynamics의 researc의 유리체의 물리적, 역학적, 화학적 특성을 조사에 관심이 증가하고있다이러한 약물 전달, 체내 산소 (8)과 유리체 절제술 임상 의학에서 응용 프로그램이 시간. 유리체를 조작 약리학 제제를 사용 약리 vitreodynamics는, 유리체 결과 9을 향상 시키는데 사용될 수있다. 생체 역학적 특성은 유리 체내 약물 전달 기술 10-12을 개선하는데 사용될 수있다 유리질 유체의 흐름을 모델링하는 데 사용된다. 유리체의 다양한 세그먼트의 물리적 특성은 vitreo - 망막 산소 수송 (13)을 이해하는 데 매우 중요하다. 제안 된 유리체 박리 기술은 그대로 유리체 유머의 다양한 속성을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 이 벤치 탑 실험이 더 나은 시각화 전체 그대로 유리체 기관에서 수행 할 수 있습니다.

요약하면, 유리체의 연구를위한 현재의 방법은 어느 적절히 설명을 생략하거나, 불완전한 절연 및 유리질 코어 피질 초래한다. 따라서, 예를 수행 할 필요가있다투명한 눈 모델 xperiments은 시체의 눈에 존재하는 유리체의 해부학을 유지하면서.

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Protocol

모든 탈핵 눈은 도살장에서 얻은하고 모든 실험은 기관 바이오 안전성 법에 따라 수행되었다.

  1. 표면에 세포핵이 제거 된 눈을 고정합니다. 눈 주위에 여분의 조직을 통해 조직의 핀을 배치하고 스티로폼 보드로를 확보하여이 작업을 수행합니다.
  2. 해부 및 눈에서 perilimbal 결막을 분리합니다.
    1. 윤부에서 결막을 절개하고 퉁명스럽게 공막 떨어져 그것을 해부 미세 집게 (0.3 집게) 및 microscissors (웨스트 코트 위)를 사용합니다. 무딘 절개가 더 해부 할 수 있도록 진행으로 윤부 따라 결막을 잘라.
    2. 가능한 한 많은 공막을 노출 끝까지 눈 (360도)의 주위에 결막을 제거합니다.
      참고 :이 절차의 나머지 부분 동안 수술 핀이나 집게로 눈에 집착 용이하게하기 위해 결막의 작은 금액을 떠나 도움이됩니다.
  3. 하나 따라 전체 두께 공막 편 만들기눈 (메스 블레이드 69)의 측면.
    1. 부드럽게 어둡게 착색 된 맥락막까지 메스 (메스 블레이드 11)과 공막으로 절단하여 윤부에 윤부 및 3mm 후방에 ~ 5mm 공막 절개 평행을 볼 수 있습니다. 맥락막 자체를 절개하지 않도록주의하십시오.
    2. 이 부드럽게 안쪽으로 맥​​락막을 눌러이 조직 사이의 잠재적 인 공간을 확대 할 수있을 때까지 조심스럽게, (무딘 절개를 사용하여) 가위 또는 메스 중, 공막과 맥락막 사이의 평면을 따라 해부.
    3. T 자형 절개를 작성, 날카로운 microscissors와 최초의 공막 절개에 수직 다른 공막 절개를합니다.
    4. 그리고 퉁명스럽게 기본 맥락막에서 공막 조직을 제거하고 부드럽게 위에서 언급 한 바와 같이 공막에서 멀리 맥락막을 밀어 원주 방식으로 해부하는 것을 계속한다.
    5. 필요에 따라 공막 편을 크게한다.
      1. 부드럽게 떨어져 공막에서 맥락막을 해부 무딘과정 전반에 걸쳐.
      2. 윤부 수직 만들어진 절개 시신경 도달 절개 윤부 평행이 눈 둘레 (45)의 적어도 1/3까지 이루어 플랩을 크게한다.
      3. 무딘 해부하는 동안 눈을 조작하기위한 지렛대의 소스로 공막 편을 사용합니다. 플랩에 반대 견인은 무딘 절개보다 쉽게​​ 만든다.
    6. 다른 공막 편에 이전 단계를 반복합니다.
  4. 맥락막의 큰 영역을 노출하는 공막 플랩을 버려야.
  5. 눈의 둘레 (360도)의 주위에 3 단계에서 만든 절개를 계속합니다.
  6. 나머지 맥락막 - 망막 조직을 제거합니다.
    1. 노출 된 지역 내에서 조심스럽게 남아있는 맥락막 - 망막 조직을 브러시면 팁을 사용합니다. 또한, 부드럽게 집게로 조직을 잡고 기본 유리체 오프를 껍질.
    2. 필요하다면 맥락막 성으로 절개를시신경에서 arting. 그런 다음, 망막 및 유리체 피질을 노출 부드럽게 맥락막을 벗겨.
  7. 멀리 공막에서 맥락막을 해부 무딘 계속하고 전체 그대로 유리체를 얻기 위해 맥락막을 벗겨.
  8. 원하는 위치에서 전체 유리체의 위치를​​ 각막에 부착 된 공막 림을 사용합니다. 이 시점에서, 유리체는 전방 및 공막 렌즈에 부착된다.
  9. 모든 공막을 제거, 렌즈 주위 공막의 내부로부터 해부 무딘 유리체.
  10. 필요가있을 경우 멀리 유리체에서 렌즈를 특종 무딘 도구를 사용합니다. 다양한 vitreodynamic 실험 샘플을 사용합니다.
    1. 공기에 노출 알려진 표면적 유리 비커에 샘플을 놓습니다. 샘플의 가장자리에 산소에 민감한 프로브를 놓습니다. 샘플로 알려진 거리 (R)에 프로브를 이동하는 마이크로 매니퓰레이터를 사용합니다.
    2. 이론적 확산 방정식을 얻기 위해 확산의 픽의 법칙을 사용합니다. 다 함께TA는 단계 10.1에 수집 실험적 확산 계수 / 반응 조건을 구하는

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Representative Results

프로토콜을 따르는 것은 그대로 코어와 피질 (그림 3) 성공적인 유리체 박리로 이어질 것입니다. 이 유리체 피질에 부착 망막의 잔여 부분으로부터 명백하다. 본래 전체 유리체 특정 vitreodynamic 실험을위한 여러 가지 방법으로 사용될 수있다. 우리의 경우에는, 확산 유리체 그대로 산소의 속도와 그 대응하는 시간 상수 (도 2)의 조사 하였다. 우리의 방법을 사용하여 (코어 및 Cortex) 해부 하였다 유리체는 공지 된 노출 표면적을 갖는 유리 비이커에 넣었다. 이것은 단지 유리체 코어 6를 분리 이전에 발행 된 방법을 사용하여 수확 유리체에 비교 하였다. 다른 모든 요소는 실험 및 제어 그룹에서 일관성 유지했다. 유리질 표면은 공지 된 산소 장력 (~ 160 mmHg로)이 공기에 노출시켰다. 유리체 내의 산소 장력이 낮은 (<10 mmHg로)이었다. vitr의 비율을 바탕으로겔 상태의 유리체에 대한 의해 풍수 등. (14) 결정 eous 산소 소비, 우리는 (정상 또는 비정상 상태의 형태) 1 차원 산소 수송 방정식을 사용할 수 있습니다. 산소 텐션 유리질 표면 내의 알려진 거리를 측정함으로써, 우리는 실험적으로 확산 계수의 유효성을 검사 할 수있다. 산소 장력 등 옥스포드 같은 산소 프로브로 기록하고, 에러율이 ± 10 %이었다. 샘플은 매 30 초를 수집 하였다. 유리체 피질의 존재는 중간 유리체 내로 산소의 확산 속도에 영향을 미친다. 유리체 피질의 존재하에 산소의 확산이 더 긴 시간 간격 동안 발생한다.

유리질 코어 및 피질의 물성 건강과 질환에 영향을 미친다. 예를 들어, 국소, 안구 내 보충 산소는 망막 허혈 8 치료제로서 제안되었다. 유리체 피질을 통해 산소에 대한 서로 다른 확산 계수를 이해코어는 망막에 산소 전달의 실제 비율을 예측하는 연구를 가능하게 할 것이다.

그림 1
그림 1 :. 관련 해부학 적 구조를 표시하는 눈의 단면도 (국립 안과 연구소, 국립 보건원에서 수정) 각막은 대부분 눈의 부분을 전방을 형성하고 눈의 광학의 상당 부분을 제공하는 투명한 조직이다 힘. 윤부는 각막, 결막 및 공막의 교차점이다. 공막은 시신경을 충족 눈의 후방 측면에 가장 윤부로부터 연장된다. 결막은 그 라인의 눈의 외부 매우 얇은 상피이고 외부 환경과 공막 사이의 경계를 형성한다. 눈의 내부 구성 요소는 전방, 렌즈, 홍채, 모양체, 후방 실, 후방 캐비티, 망막 및 맥락막으로 구성되어 있습니다. vitreouS 코어는 눈의 후방 캐비티 내 유리체의 중앙 영역을 포함한다. 유리체 피질은 유리체의 주위에 위치하며, 시신경 유두와 망막의 황반, 유리체 망막 혈관을 포함하여 여러 지점에서 망막에 부착된다. 유리체베이스는 오라 세라에 3mm의 후방에 오라 세라 2 ~에서 밀리 전방를 확장하는 세 가지 차원의 영역입니다. 맥락막은 망막과 공막 사이에 위치하며 외측 망막에 혈액을 공급하는 혈관 조직 층이다. 망막은 눈의 광 송신 용량 subserves 눈의 감각 신경 층이다. 공막은 안구 벽에 구조 지원의 대부분을 제공하는 흰색 불투명 한 층이다.

그림 2
그림 2 :. 그대로 전체 V에 비해 유리체 코어 (녹색 선)에서 산소 긴장의 시간에 대한 유리체 유머 산소 장력의 플롯 플롯itreous (파란 선). 산소 검출 프로브는 시료의 중앙에 위치시키고, 샘플을 160 mmHg로의 산소 장력이 공기에 노출시켰다.

그림 3
그림 3 : 절연 전체 유리체의 예. 위쪽 그림은 여전히​​ 공막 림에 부착 유리체 그대로 전체의 일례이다. 중간 그림은 공막하지 않고 있지만, 일부 남아있는 망막 조직과 전체 그대로 유리체의 예입니다. 아래는 전체 그대로 유리체의 예입니다.

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Discussion

조심스럽게 유리체 박리 동안 수행해야 두 가지 중요한 단계가 있습니다. 전체 두께 공막 편을 만드는 단계 3, 전체 박리에 결정적이다. 케어는 전체 두께 공막 편을 만들 때 맥락막으로 절단하지 않도록주의해야한다. 다른 중요한 단계는 맥락막에서 공막을 멀리 해부한다. 이 단계는주의 깊게 유리체가 밖으로 유출 할 수있는 맥락막에 여러 개의 구멍을 만드는 방지하기 위해 수행해야합니다. 프로토콜을 수정하고 그대로 전체 유리체 유머를 해부하는 방법이있다. 유리체 조직이 원하는 위치에 위치 된 후에 단계 8. 맥락막은 단부에서 제거 될 때까지 6 단계가 지연 될 수있다.

이 절차의 제한은 해부 동안 그대로 유리체 절제술의 성공 및 정확도를 제시하기 만 시각적 큐가 존재한다는 것이다. 유리체 코어와 피질은 육안으로 투명하고 구별하기 어려운 모두이기 때문에,이도전이 될 수 있습니다. 유리체 망막 상에의 접착 성을 몰래까지 그것은 유리체 피질의 성공적인 박리가 발생했는지 여부를 결정하는 것이 가능하다. 그렇지 않으면, 그러한 Kenalog 같은 약리학 적 물질, 유리체 (15)의 가시화를 향상시키기 위해 이용 될 수 있지만, 용이 한 유리체 피질 및 유리질 코어 사이를 구별 할 수 없다. 이 방법의 또 다른 한계는 겔의 유리체 절제술 가장 효과적이라는 것이다. 인간 유리체 겔 나이 액화 겪는 비 - 재생성 조직이다. 이 액화 완전히 눈에서 전체 그대로 유리체를 해부에서 우리를 방지 할 수 있습니다. 따라서, 우리의 기술은 그러한 소, 돼지 또는 토끼, 또는 액화 상당한 양의가없는 젊은 사람의 눈과 같은 동물의 유리체로 확장합니다. 이들 동물에서 유리체가 겔 상태에서 완전하게되는 경향이있다.

그러나, 현재, DESC왔다 확립 방법은 없다시체의 눈에서 그대로 유리체를 전체 해부에 대한 상세 ribed. 현재, 잘 선발 된 만 유리체 박리 기술은 유리체 (7)의 고유하지만 별도의 영역을 해부하거나 유리체 코어 6의 절개를 포함한다.

해부 그대로 유리체 유머 응용 프로그램을 주시면 감사에서 과소 사용된다. 유리체와 수술 경험뿐만 아니라, 임상 병리 조직 학적 및 생화학 적 연구는 유리체의 화학적 및 구조적 특성은 크게 16, 17을 변화 할 수 있음을 시사한다. 따라서, 안구는 생리 해부학 유리체의 기능을 연구하기 위해 전체 유리체의 구조를 유지하는 것이 필요하다. 본래 유리체는 실험 기간 동안 더 나은 시각화를위한 투명 글로브에 외식 할 수 있습니다. 그리고 나서 물리 / 역학적 소품의 측정을 향상시키기 위해 기계적 / 화학적 다양한 테스트에 사용될 수있는유리체 유머 erties. 예를 들어, 우리는 유리체 그대로 해부 전체가 인용 된 리올 로지 실험 6,18 식염수 점성 대체품 또는 유리질 코어 대신에 사용될 수 있음을 시사한다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.3 forceps Storz Opthalmics E1793
Westcott Tenotomy Scissors Curved Right Storz Opthalmics E3320 R
Scalpel Handle No. 3 VWR 25607-947
Scalpel Blade, #11, for #3 Handle VWR 470174-844

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References

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