A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
כאן, פרוטוקול צעד אחר צעד להכנה וטיפוח של כפתורי הקרנית מפוצל חזירי מוצג. כמו זה אורגאנו-מעובד בדרך כלל מודל תרבות האיברים מראה שיעורי מוות של תאים בתוך 15 ימים, המקבילה לקרנית התורם האנושי, הוא מייצג את המודל הראשון המאפשר טיפוח לטווח ארוך של קרניות לא אנושיות מבלי להוסיף דקטרן רעיל.
המחקרים הניסיוניים על תאי הקרנית. משויכים למספר קשיים קרניות של תורמים אנושיים נדירות ולעיתים רחוקות זמינות לחקירות נסיוניות כאשר הן נחוצות בדרך כלל להשתלה. תרביות תאים אנדותל לעתים קרובות לא לתרגם היטב במצבים vivo. בשל המאפיינים הביוקונסטרוקטיבי של הקרניות הבלתי-אנושיות, מסטרומה נפיחות במהלך הטיפוח-תרגול גורם לאובדן משמעותי של תאי הקרנית, מה שמקשה על הטיפוח-תרגול למשך זמן ממושך. סוכני deswelling כגון תוספי משמשים כדי לנטרל תגובה זו. עם זאת, הם גם גורמים לאיבוד משמעותי בתאי האנדותל. לכן, מודל תרבות vivo לשעבר האיברים אינו דורש הוקמה סוכנים. עיני חזיר מבית המטבחיים המקומי שימשו להכנת כפתורי הקרנית מפוצל. לאחר הסרת הקרנית חלקית, השכבות החיצוניות של הקרנית (אפיתל, שכבת באומן, חלקים של משתית) הוסרו. זה מפחית באופן משמעותי את האובדן של תא אנדותל הקרנית הנגרמת על ידי נפיחות מסיבית של הממברנה וקיפול הקרום של האמת לאורך תקופות הטיפוח הארוך יותר ומשפר את השימור הכללי של שכבת התא האנדותל. מעקב אחר הקרנית מלאה לאחר מכן ההסרה של כפתור הקרנית מפוצל מנורת העין הנותרים וטיפוח. צפיפות התא של האנדותל הוערך בשעות המעקב של עד 15 יום לאחר ההכנה (כלומר, ימים 1, 8, 15) במיקרוסקופ אור. טכניקת ההכנה המשמשת מאפשרת שימור טוב יותר של שכבת התא האנדותל, המופעלת על-ידי נפיחות ברקמות פחות מסטרומה, דבר הגורם לירידה איטית וליניארית בקצב הקרניות המפוצל בהשוואה לקרניות של תורמים אנושיים. כמו זה מודל אורגאנו-בדרך כלל מעובד מחקר בפעם הראשונה מאפשר טיפוח יציב לפחות שבועיים, זה חלופה רבת ערך לקרנית התורם האנושי לחקירות עתידיות של גורמים חיצוניים שונים לגבי השפעות. על האנדותל הקרנית
השתלת הקרנית הליכים הם בין השתלות הנפוצות ביותר ברחבי העולם1. מאחר שקיים מחסור חמור בקרניות של תורמים אנושיים, מחקר ניסיוני מטפל בתאי הקרתל של הקרניות בקרנית אנושית קשה לביצוע1. עם זאת, המבוא של פתרונות השקיה וחומרים אחרים המשמשים בתוך העין, מכשירים למדידת התקשות אופטלמולוגית, כמו גם מכשירים כירורגיים וטכניקות (למשל, מכשירים וטכניקות phacoאמולסיה, אנרגיית אולטרסאונד) דורש חקירה חוקית ונרחבת בנוגע להשפעות שלהם על האנדותל הקרנית לפני שימוש קליני.
מעטים האלטרנטיבות לקרניות. התורמות של האדם למחקר מודלים מחקר בעלי חיים הם בעלי ערך רב, אבל באותו זמן מאוד משאבים רב והוא נחקר יותר ויותר מבחינה אתית. החיסרון העיקרי של תרביות תאים מבחנה הוא התרגום המוגבל שלהם לעין האנושית. התוצאות שהתקבלו מתרבויות התא יכול להיות לא מתאים בתנאים vivo, כי תאים עשויים לעבור מעבר אנדותל mesenchymal (האמבולנס), וכתוצאה מכך פיברוהפיצוץ כמו מורפולוגיה הנגרמת על ידי אובדן של קוטביות התאים ושינויים בצורת תא גן ביטוי2.
ואילו הדגמים הקודמים vivo ex דיווחו על תקופות הטיפוח של עד רק 120 h, טכניקת הכנה הרומן כדי להקים מודל הקרנית של הקרניות האנדותל של הגוף על ידי הקרנית החזיר טרי לפחות לאחר 15 ימים הוצג לאחרונה3 ,4,5,6. אם אפיתל הקרנית וחלקים של משתית מוסרים (כ 300 יקרומטר בסך הכל) מן הקרנית לפני הטיפוח, נפיחות של משתית מופחת לחצני הקרנית מפוצל וכתוצאה מכך אובדן התאים האנדותל ומתוחזק היטב שכבת התא לאחר עד 15 ימים, ואילו לחצני הקרנית לא מפוצל להראות הפסד משמעותי בתאי האנדותל בשל נפיחות סטרומה מחוספס היווצרות של קפלי האמת של. בנקים עין בדרך כלל להשתמש אוסמוטי deswelling סוכנים כגון תוספי כדי להפחית נפיחות של קרניות לפני ההשתלה. עם זאת, סוכנים אלה הוכחו לגרום לאובדן של התאיםהאנדותלמוגברת 7,8,9.
מאמר זה שואפת להמחיש מודל זה vivo ex סטנדרטית לשעבר בפרוטוקול צעד אחר צעד מפורט כדי לאפשר חוקרים עתידיים לבצע מחקר על אנדותל הקרנית באמצעות כפתורי הקרנית מפוצל. מודל זה מייצג שיטה ישירה לבדיקת חומרים וטכניקות המשמשים בתוך העין, כגון מכשירים אלסטיים, פתרונות השקיה, ואנרגיית אולטרסאונד, או הליכים אחרים שבהם מדובר באנדותל הקרנית.
פרוטוקול זה מלווה את ההנחיות האתיות של המוסד שלנו. בהתאם לחוקים של ועדת הביקורת האתית של המוסד שלנו לא היה צריך לקבל אישור מוסרי לפני הניסויים, כמו כל הקרניות שהתקבלו מהמטבחיים המקומי.
1. התרבות העוגב
איור 1: חיתוך של הקרנית חזירי להשיג כפתורי הקרנית מפוצל. (א) לאחר trephination של הקרנית באמצעות טרפין עם שיבוץ לחתוך לעומק של 300 יקרומטר והסרה של האפיתל וחלקים של רקמת סטרומה, (ב) תפר ממוקם שטחי לתוך משתית ללא חדירה של הקרנית אנדותל לזיהוי מאוחר יותר של הצד של סטרומה. (ג) trephination מלא של הקרנית הנותרים ואחריו (ד) הסרת כפתור הקרנית מפוצל השיגה מנורת העין. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
2. מיקרוסקופיה ובחינת האנדותל
3. ניתוח צפיפות תא הקרנית ופרמטרים מורפולוגיים
טכניקת החיתוך המוצג מרמז על הסרה חלקית של רקמת סטרומה, וכתוצאה מכך דגימת קרנית דק יותר ובכך מסטרומה פחות נפיחות (איור 1 ואיור 2). הנפיחות פחות מסטרומה גורמת פחות להטות ולצבוט כוחות שיש להם השפעה שלילית על אנדותל הקרנית, ובכך גורם נמוך יותר ה?...
פרוטוקול זה מספק שיטה להכנת כפתורי הקרנית מפוצל חזירי, אשר מייצגת מודל סטנדרטית ובעלות נמוכה לשעבר הקרנית vivo הקרתל למטרות מחקר6. Porcine לחצני הקרנית לפצל הראה ירידה של צפיפות התא האנדותל הדומה הפסדים התאים האנדותל שנצפו בקרנית התורם האנושי שטיפח בבנקים העין במשך שבועיים
. למחברים אין מה לגלות
הקמת מודל המחקר המוצג נתמך על ידי KMU-חדשנות (FKZ: 13GW0037F) של המשרד הפדרלי לחינוך ומחקר גרמניה.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Subject | |||
Pig eyes | local abbatoir | ||
Substances | |||
Alizarin red S | Sigma-Aldrich, USA | ||
Culture Medium 1, #F9016 | Biochrom GmbH, Germany | ||
Dulbecco's PBS (1x) | Gibco, USA | ||
Fetal calf serum | Biochrom GmbH, Germany | ||
Hydrochloric acid (HCl) solution | own production | ||
Hypotonic balanced salt solution | own production | per 1 L of H2O: NaCl 4.9 g; KCl 0.75 g; CaCl x H2O 0.49 g; MgCl2 x H2O 0.3 g; Sodium Acetate x 3 H2O 3.9 g; Sodium Citrate x 2 H2O 1.7 g | |
Povidon iodine 7.5%, Braunol | B. Braun Melsungen AG, Germany | ||
Sodium chloride (NaCl) 0.9% | B. Braun Melsungen AG, Germany | ||
Sodium hydroxide (NaOH) solution | own production | ||
Trypan blue 0.4% | Sigma-Aldrich, USA | ||
Materials & Instruments | |||
Accu-jet pro | Brand GmbH, Germany | ||
Beaker Glass 50 mL | Schott AG, Germany | ||
Blunt cannula incl. Filter (5 µm) 18G | Becton Dickinson, USA | ||
Cell culture plate (12 well) | Corning Inc., USA | ||
Colibri forceps | Geuder AG, Germany | ||
Corneal scissors | Geuder AG, Germany | ||
Eppendorf pipette | Eppendorf AG, Germany | ||
Eye Bulb Holder | L. Klein, Germany | ||
Eye scissors | Geuder AG, Germany | ||
Folded Filter ø 185 mm | Whatman, USA | ||
Hockey knife | Geuder AG, Germany | ||
Laboratory Glass Bottle with cap 100 mL | Schott AG, Germany | ||
Magnetic stir bar | Carl Roth GmbH & Co. KG, Germany | ||
MillexGV Filter (5 µm) | Merck Millopore Ltd., USA | ||
Needler holder | Geuder AG, Germany | ||
Petri dishes | VWR International, USA | ||
Pipette tips | Sarstedt AG & Co., Germany | ||
Scalpel (single use), triangular blade | Aesculap AG & Co. KG, Germany | ||
Serological pipette 10 mL | Sarstedt AG & Co., Germany | ||
Serological pipette 5 mL | Sarstedt AG & Co., Germany | ||
Sterile cups | Greiner Bio-One, Österreich | ||
Sterile gloves | Paul Hartmann AG, Germany | ||
Sterile surgical drape | Paul Hartmann AG, Germany | ||
Stitch scissors | Geuder AG, Germany | ||
Suture Ethilon 10-0 Polyamid 6 | Ethicon Inc., USA | ||
Syringe (5 mL) | Becton Dickinson, USA | ||
trephine ø 7.5 mm | own production | ||
Tying forceps | Geuder AG, Germany | ||
Weighing paper | neoLab Migge GmbH, Germany | ||
Equipment & Software | |||
Binocular surgical microscope | Carl Zeiss AG, Germany | ||
Camera mounted on microscope | Olympus, Japan | ||
CellSens Entry (software) | Olympus, Japan | ||
Cold-light source | Schott AG, Germany | ||
Incubator | Heraeus GmbH, Germany | ||
Inverted phase contrast microscope | Olympus GmbH, Germany | ||
Magnetic stirrer with heating function | IKA-Werke GmbH & Co. KG, Germany | ||
pH-meter pHenomenal | VWR International, USA | ||
Photoshop CS2 | Adobe Systems, USA | ||
Precision scale | Ohaus Europe GmbH, Switzerland |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved