该协议展示了在离体ERG中维持视网膜功能所需的条件,特别是由ON双极细胞产生的极其敏感的B波。使用离体ERG,我们可以以高信噪比测量不同类型的视网膜神经元的功能,同时允许轻松引入药物。该方法特别适合量化药物对视网膜功能和疾病的疗效。
首先,通过将离体ERG样品支架通过头级连接到差分放大器来转换多电极阵列设置。放大器必须插入多电极阵列系统接口板的模拟输入。使用多电极阵列的记录软件记录和存储来自离体ERG的输入数据。
将差分放大器的增益设置为100,并根据数字化仪规格增加额外的10倍电压放大。将低通滤波器设置为 100 赫兹。或者,要转换膜片钳设置,可通过上级将离体ERG样品支架连接到差分放大器,差分放大器必须连接到膜片钳放大器的头级。
使用膜片钳系统软件和数字化仪记录和存储来自离体ERG的输入数据。设置参数,如前所示。将具有适当波长的LED连接到显微镜。
要控制光刺激,请使用由数字化仪的模拟输出控制的LED驱动器。使用记录软件控制LED,该软件将触发光刺激。然后,使用光电二极管在标本支架中视网膜的位置校准LED的光输出。
如有必要,插入中性密度滤光片以调暗光路中的光强度。要准备电极,请将氯化银颗粒电极插入螺纹诱饵连接器中。用热胶填充诱饵连接器的内部,然后从无螺纹侧将一个两毫米的插座插入热胶中。
将 EP-1 电极的银线焊接到两毫米插座上。用螺纹上的O形圈将完成的电极拧入离体ERG样品支架的电极端口中。对于大眼睛,包括人类供体眼睛,清洁眼球中剩余的结缔组织并去除眼前段和晶状体。
使用手术刀从角膜缘切开约三毫米。将弯曲的解剖剪刀插入切口并沿着角膜缘切割,用晶状体去除眼睛的前部。获取视网膜标本进行离体视网膜电图检查,并用三到六毫米的一次性活检打孔。
要将组织安装在标本支架上,请将标本支架的下半部分放入一个大的培养皿中,并用含氧的 Ames'培养基填充它,使标本支架的圆顶刚刚被淹没。用细镊子小心地抓住视网膜的边缘,并将视网膜转移到离体标本支架的圆顶上,感光器面朝上。从艾姆斯溶液中取出标本支架,注意视网膜保持在原位。
完全干燥试样支架的板,以最大程度地减少噪声、电串扰和信号分流。然后用四个螺钉组装试样支架的两半并连接灌注管路。驱动样品支架下半部分的电极,并将阳极电缆连接到视网膜内侧,将阴极电缆连接到感光器侧。
每分钟至少用一毫升含氧的 Ames'培养基灌注标本支架 10 到 20 分钟,以使轻微反应稳定下来。离体ERG能够记录来自小鼠视网膜的感光器和ON双极细胞光反应。记录来自人类供体视网膜的光感受器反应是可能的,死后眼球摘除延迟长达5小时,ON双极细胞反应延迟不到20分钟。
在理想条件下,两种细胞类型的反应幅度和动力学随着时间的推移相对稳定,但在将视网膜安装在标本支架上40至45分钟后显示出缓慢下降。样品支架中的温度降低大大降低了光感受器和ON双极细胞的动力学。然而,它降低了B波的振幅,但没有降低A波的振幅。
相反,减慢灌注速率降低了光受体和ON双极细胞反应的振幅,但不影响A波或B波的隐含时间。停止灌注10分钟,然后再灌注导致ON双极细胞功能完全丧失,光感受器反应保留。足够的灌注速度和生理温度对于获得稳定的反应至关重要,特别是从离体ERG中的ON双极细胞。
该协议允许深入探索人类黄斑和外围光感受器功能的差异,回答以前只能在非人类灵长类动物中进行的问题。