Supported in part by National Institute of Health contracts R01-EY13178, and P30-EY08098 (Bethesda, MD), the Eye and Ear Foundation (Pittsburgh, PA), and unrestricted grants from Research to Prevent Blindness (New York, NY).

윤리 문 : 대상 모집이 시작되기 전에 승인은 의학의 피츠버그 학교의 대학의 임상 시험 심사위원회로부터 얻은 것입니다. 제공되는 모든 피험자는 연구에 참여하기 전에 동의를 정보를 작성합니다. 1. 데이터 수집 <ol><li> 압력 상승 <ol><li> 눈에 0.5 % proparacaine 한 방울을 주입하여베이스 라인 측정 (안압과 10월 측정을) 가져 가라. 효능에 대한 3 분을 기다립니다. </li><li> 부드럽게 ophthalmodynamometer, 코호트 1 30 g을 5 시간 공막에 압​​력을 적용하고 다음과 같이 코호트 (2) 10 g을 다음 원하는 (안압 및 10월) 측정을 수행 <ol><li> 안압 측정 <ol><li> 기준 안압을 측정합니다. 1.1 절에 설명 된대로 압력을 상승. </li><li> 코호트 1에서 0.5 % proparacaine 한 방울을 심어 효능 3 분을 허용하고, 공막에 압​​력 30g을 적용합니다. 압력이 적용되는 동안, 안압 안압계 다음 manufa의를 사용하여 측정cturer의 지시. </li><li> 코호트 2 년, 0.5 % proparacaine 한 방울을 심어 효능 3 분을 허용하고, ophthalmodynamometer를 사용하여 공막 압력 5g을 적용합니다. 안압계 다음과 같은 제조업체의 지침을 사용하여 압력 상승시 안압을 측정합니다. <ol><li> 5g 측정 후 5 분을 기다립니다. </li><li> ophthalmodynamometer에 의해 공막 압력 10​​g을 적용하고, 제조업체의 지침에 따라 안압계를 이용하여 압력 상승시 안압을 측정한다. 연구 레코드의 안압과 상태 (즉, 기준 또는 10 g)을 기록한다. </li></ol></li></ol></li><li> 10월 스캐닝 <ol><li> OCT를 스캐너에 따라 좌석. 새로운 주제에 대한 환자의 인구 통계 학적 데이터를 입력, 또는 이전에 스캔 한 주제에 대한 OCT를 데이터베이스에서 인구 통계 학적 데이터를 기억합니다. </li><li> 전 안부 512 X 128 스캔 프로토콜을 선택합니다. 영상 창에서 감시 센터입니다. 스캐너 사이의 거리를 감소눈은 각막 단면 이미지 검색 창에 나타날 때까지 </li><li> 구두 명령을 사용하면 코 방향으로 환자의 시선을 유도하여 검색 창 중앙에 시간 윤부 위치 </li><li> 기준 검사 획득 및 품질에 대한 검사를 검토합니다. 허용되는 경우, 저장하고 허용하지 않을 경우,이 단계를 반복합니다. <ol><li> 아무 깜박없고, 각도 화상의 에지의 떨어져 표류 또는 상단 내리고 않고도 음량 통하여 가시화되면 스캔을 수락. </li></ol></li><li> , 0.5 % proparacaine 한 방울을 심어 효능 3 분을 허용하고, 1.3.5을 통해 단계 1.3.2를 반복합니다. </li><li> 코호트 1 들어 ophthalmodynamometer 의해 공막 압 30g을 적용하고 압력이인가되는 동안 주사를 획득. 압력을 제거하고 품질 검사를 검토합니다. 허용되는 경우, 저장하고 허용하지 않을 경우,이 단계를 반복합니다. </li><li> 코호트 2의 경우, ophthalmodynamom에 의해 공막 압력 5g을 적용압력이인가되는 동안 라 미터 및 스캔을 획득. 압력을 제거하고 품질 검사를 검토합니다. 허용되는 경우, 저장하고 허용하지 않을 경우,이 단계를 반복합니다. </li><li> 눈 5g 압력 섭동 복구 할 수 있도록 5 분을 기다립니다. </li><li> 코호트 2 들어 ophthalmodynamometer 의해 공막 압 10g을 적용하고 압력이인가되는 동안 주사를 획득. 압력을 제거하고 품질 검사를 검토합니다. 허용되는 경우, 저장하고 허용하지 않을 경우,이 단계를 반복합니다. </li><li> 연구 레코드의 스캔 시간, 상태 (즉, 기준 또는 10 g) 및 위치를 기록합니다. </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol> 2. 데이터 처리 <ol><li> OCT에 USB 대용량 저장 장치를 플러그. OCT에 레코드 메뉴에서 &quot;내보내기&quot;를 선택합니다. USB 드라이브 보낸 파일의 파일 위치를 지정한다. &quot;.ZIP&quot;옵션의 선택을 취소합니다. SC에 대한 환자의 이름을 입력ANS는 수출 및 검사를 내보낼 수 있음을 선택합니다. 수출을 시작합니다. </li><li> 내보내기가 완료되면 USB 드라이브를 마운트 해제하고 OCT에서 제거합니다. 화상 처리 스테이션으로 보낸 이미지를 포함하는 고용량 USB 드라이브 플러그. </li><li> 이 경우에 ImageJ에 화상 처리 프로그램을 실행. </li><li> RAW 이미지 데이터를 가져 오기; 선택 &quot;파일 -&gt; 가져 오기 -&gt; 원시&quot;파일 메뉴에서. &quot;_cube_raw.img&quot;로 끝나는 USB 드라이브에서 처리 할 수있는 파일을 선택합니다. </li><li> 원 화상 데이터가 변경되지 않고 저장되도록 새 이름을 사용하여 임포트 된 파일을 저장 (http://www.ori.dhhs.gov/education/products/RIandImages). </li><li> 8 비트, 폭 : 512, 높이 : 1,024, 오프셋 : 이미지의 유형은 다음과 같이 가져 오기 매개 변수를 입력 0; 이미지 수 : 128. </li><li> 플러그인 메뉴에서 &quot;&gt; StackReg - -&gt; 연구의 egistration 플러그인&quot;을 선택합니다. 그리고 &quot;강체를 선택&quot;옵션을 선택합니다. 정렬 된 스택을 저장 후 &quot;&gt; TIFF - -&gt; 다른 이름으로 저장 파일&quot;을 선택합니다. </li><li> 선택 &quot;프로세스 -&gt; 필터 -&gt; 3D 평균&quot;프로세스 메뉴에서. 필터 옵션에 따라 매개 변수 X = 1, Y = 1, 및 Z = 1을 입력합니다. 두 번이 단계를 반복합니다. </li><li> 평균 스택을 저장 &quot;&gt; TIFF - -&gt; 다른 이름으로 저장 파일&quot;을 선택합니다. 활성 스택의 프레임 1로 이동 마우스 휠 스핀. </li><li> &quot;프로세스 -&gt; 로컬 대비 (CLAHE) 강화&quot;를 선택하여 처리 메뉴에서합니다. (31), 히스토그램 빈 : 256, 최대 경사 : 5, 마스크 : 매개 변수 블록 크기를 사용 없음을하​​고 &quot;빠른&quot;옵션을 선택합니다. 다음 프레임으로 사전에 오른쪽 화살표 키를 사용합니다. </li><li> 지역 대비 (CLAHE)을 강화&gt; 활성 스택의 프레임 2로 이동하고 프로세스 -를 반복합니다. 모든 프레임 대비 강화했다 때까지 반복합니다. </li><li> 선택 &quot;파일 -&gt; 다른 이름으로 저장 -&gt; TIFF&quot;; 조영 증강 스택을 저장합니다. 그런 다음 선택 &quot;이미지 -&gt; 조정 -&gt; 크기&quot;이미지 메뉴에서. &quot;화면 비율을 제한합니다&quot;옵션의 선택을 취소 한 다음 너비를 입력 : 2,048과 높이를 : 1,024 값을. </li><li> 선택 &quot;이미지 -&gt; 변환 -&gt; 수직 뒤집기&quot;이미지 메뉴에서. 분석 메뉴에서 - 그런 다음 &quot;&gt; 설정 규모 분석&quot;을 선택합니다. 일을하고 확인을 클릭합니다 : 2,048, 알려진 거리 : 4,000, 및 픽셀 종횡비를 픽셀 단위로 거리를 입력합니다. 1 화면 비율 스택 : 교정 1을 저장합니다 &quot;&gt; TIFF - -&gt; 다른 이름으로 저장 파일&quot;을 선택합니다. </li><li> 육안 검사 내의 기준점 역할을 독특한 용기 교차를 식별 검사를 검사 천천히 마우스 휠 스핀. 분석 스프레드 시트의 이미지 번호와 참조 프레임 번호를 기록한다. </li><li> 첫 번째 측정 프레임으로 이동 왼쪽 화살표 키를 15 번 누릅니다. &quot;자유형 SelectionsR를 선택(21); 도구 모음에서 도구입니다. </li><li> SC의 중심에 마우스를 놓고 위쪽 화살표를 누릅니다. SC가 화면을 채울 때까지이 단계를 반복합니다. </li><li> 마우스로 경계를 돌고 수동 세그먼트 사우스 캐롤라이나. 현재 이미지 프레임에 대한 제어 (CTRL) 키를 누른 D를 잡습니다. Ctrl 키를 누른 상태에서 M을 누릅니다 분석 스프레드 시트 SC 단면적 및 측정 프레임 수의 측정을 스크립트 작성. 요약 영역의 선택을 취소합니다. 3 번 키 오른쪽 화살표를 누릅니다. SC는 10 프레임으로 측정 될 때까지이 단계를 반복합니다. </li><li> 첫 번째 측정 프레임으로 돌아가려면 왼쪽 화살표 키를 30 번 누릅니다. </li><li> 도구 모음에서 직선 세그먼트 도구를 선택합니다. </li><li> SC의 앞쪽에 가장 후방에 가장 위치에서 직선을 그립니다. 만 현재의 프레임에 대한 제어 키를 누른 D를 잡습니다. 분석 스프레드 시트 컨트롤 키를 누른 엠 스크립트 작성 SC 길이와 프레임 번호를 잡습니다. 요약 영역의 선택을 취소합니다. 오른쪽 화살표 키를 누르십시오3 번. SC 길이 SC 단면적과 동일한 10 프레임으로 측정 될 때까지이 단계를 반복합니다. </li><li> 길이 측정에 의해 면적 측정을 나누어 외부 벽의 거리 (SC-IOWD)에 평균 SC 내측 벽을 계산하기 위해 분석 스프레드 시트로 식 SC-IOWD = SC-CSA / 축 방향 길이를 삽입한다. </li><li> 첫 번째 측정 프레임으로 돌아가려면 왼쪽 화살표 키를 30 번 누릅니다. </li><li> 도구 모음에서 직선 세그먼트 도구를 선택합니다. </li><li> 직선을 그립니다 앞쪽에 가장 섬유주와 전방의 경계에 SC의. 선이 경계에 수직 있는지 확인하십시오. Ctrl 키를 누른 다음를 누릅니다 D를, 엠 잡아 </li><li> (SC)의 후방 가장 위치와 TM의 경계와 전방에서 선을 그립니다. 경계에 수직 그 라인을 확인합니다. 제어하고 D를 눌러, 엠 잡아 </li><li> SC의 중심과 TM의 경계와 전방에서 선을 그립니다. 린 있는지 확인경계에 수직 전자. 만 현재의 프레임에 대한 제어 키를 누른 D를 잡습니다. </li><li> 스프레드 시트 분석 세 TM 두께 측정 및 프레임 번호 속기. 이 보도 3 번 키 오른쪽 화살표를 수행합니다. TM 두께 SC 단면적과 동일한 10 프레임으로 측정 될 때까지이 단계를 반복합니다. </li></ol>

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W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphometric+analysis+of+aqueous+humor+outflow+structures+with+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Morphometric analysis of aqueous humor outflow structures with spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 53, 5198-5207 (2012).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+visualization+of+aqueous+humor+outflow+structures+in-situ+in+humans.">3D visualization of aqueous humor outflow structures in-situ in humans.</a> Experimental eye researc. 93, 308-315 (2011).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+assessment+of+Schlemm's+canal+by+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Identification and assessment of Schlemm's canal by spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 51, 4054-4059 (2010).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IOP+Elevation+Reduces+Schlemm's+Canal+Cross-sectional+Area.">IOP Elevation Reduces Schlemm's Canal Cross-sectional Area.</a> Investigative ophthalmolog &amp; visual scienc. , (2014).</li></ol>

박사 슈만은 자이스 사에 매사 추세 츠 공과 대학과 매사추세츠 눈과 귀 의무실에 의해 허가 지적 재산권에 대한 로열티를받은

본 기술은 SC 붕괴를 정량화하는 연부 조직의 기계적 응답의 비 침습적 관찰을 활용합니다. 인간의 시체의 눈을 사용하여 미래의 작업은 절개 후 조직의 처짐을 실제 조직 강성을 보정 할 필요가있다. 그러나, 이러한 연구는 이전 유출 모델의 동일한 제한을 겪을 것이다; 특히, 조직 장력에 살고있는 근육의 기여는 존재하지 않습니다. 살아있는 포유류의 눈 모델에 추가 교정은 이미징 및 TM의 강성...

녹내장은 돌이킬 수없는 실명 1의 세계에서 두 번째 주요 원인이다. 상승 된 안압 (IOP)을 녹내장 2-7의 존재 및 진행에 대한 주요 원인 위험 인자이다. &#160; 안압은 방수 (8)의 형성과 유출의 균형에 의해 조절된다. 큰 유출 저항의 위치가 조직과 juxtacanicular Schlemm 운하 (SC)의 내벽, SC 및 섬유주 (TM) 9-11 사이의 인터페이스이다. TM 강성은 안압 상승의 얼굴에 SC 붕괴의 방지에 기여할 수 있지만, 오버 비 등. (12)는 최근에 안압 상승으로 이어지는, 모공의 형성을 방해, 증가 SC 내피 보강의 결과, 녹내장의 유전자 발현이 변경되는 것을 증명 녹내장 (13). TM의 형태와 강성 T을 강조, 유출 시설 14, 15와 상관 관계그는 그것의 생체 역학적 특성을 측정 할 필요가있다. TM의 원자 힘 현미경 측정은 녹내장 (4.0 kPa의) (16)없이 기증자로부터 눈에 비해 녹내장 환자 (81 kPa의) 기증 눈에 높은 강성을 보여 주지만, 이러한 측정은 해부 생체 조직에서 만들어졌다. 후방 TM은 외부 lamellated과 cribiform TM (17)에 삽입 길이 근육 세포의 전방 힘줄을 통해 모양체 근육에 고정된다. 모양체 근육 (CM) 활동이 높은 TM 강성 (17)을 흉내 낸, TM의 팽팽함을 증가시킬 수있다. 평활근의 섭동에 의한 SC 붕괴에 저항의 변화를 관찰 할 수있는 능력을 동물 모델 (18)에 도시되었다. 우리는 비 침습적 영상에 능력을 원위부 인간의 눈을 살고 스펙트럼 영역 빛 간섭 단층 촬영 (OCT를) 사용하여 SC 등의 기본 방수 유출 시스템을 증명하고있다 &lt;SUP&gt; 19-21. 이 기술을 사용하여, 우리는 급성 IOP 상승 22 TM 및 SC의 형태 학적 반응을 정량화하는 능력을 보여 주었다. 본원에 기재된 방법의 전반적인 목적은 현장에서 살아있는 조직에서 급성 IOP 상승에 살고 유출 관의 형태 학적 반응을 정량화 하였다. 이 기술은 해부 조직 이루어진 출판 측정치와 비교하여, TM 강성에 TM과 CM 내의 두 수축성 섬유 활성의 기여를 포함 생리적 조건 하에서 TM을 조사하는 이점을 갖는다. 기계 TM 응답의 관찰에이 기술을 적용 뒤에 이론적 근거는 우리가 지금 유출 저항과 안압 조절 (13)에 직접 연결되는 알고 TM의 기계적인 행동에 대한 그렇지 않으면 사용할 수없는 통찰력으로 우리를 제공하는 것입니다. 전체 강성, 작은 코호에 수축성 조직의 기여를 식별하려면주제 RT는없이 tropicamide의 투여에 의한 부드러운 근육 활동의 억제와 함께 조사 하였다.

<table><tbody><tr><td>Spectral Domain OCT</td><td>Zeiss</td><td>Cirrus</td><td></td></tr><tr><td>Imaging Workstation</td><td>Apple</td><td>iMac</td><td></td></tr><tr><td>Ophthalmodynamometer</td><td>Baillairt Matalene Ophthalmodynamometer, Surgical instruments CO., Inc. New York, NY</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Image Processing Program</td><td>rsb.info.nih.gov/ij</td><td>ImageJ, FIJI</td><td></td></tr></tbody></table>

trabecular meshwork response to pressure elevation in the living human eye

섬유주 (TM)의 기계적 특성을 유출 저항과 안압 조절에 연결되어 있습니다. 이 기술 뒤에 근거는 급성 안압 상승에 TM의 기계적 응답의 직접 관찰이다. 스캔하기 전에, 안압은베이스 라인에서와 안압 상승하는 동안 측정한다. 윤부는베이스 라인에서 안압 상승 중 스펙트럼 영역 빛 간섭 단층 촬영으로 스캔 (ophthalmodynamometer (ODM)는 30g의 힘에 적용). 검사는 ImageJ에를 사용하여 방수 유출 경로의 시각화를 향상시키기 위해 처리됩니다. 혈관 랜드 마크는베이스 라인과 안압 상승 스캔 볼륨에 해당하는 위치를 식별하는 데 사용됩니다. Schlemm 운하 (SC)의 단면적 (SC-CSA)하고 장축을 따라 전치부에서 SC 길이 SC의 1mm 세그먼트 내의 열 위치에서 수동으로 측정된다. 외벽의 거리 (단경)는 내측으로 나눈 SC의 면적으로서 산출 의미 그장경. 효과 안압 상승에 인접한 조직의 기여를 검사하려면, 측정없이 tropicamide의 점안과 평활근 이완을 반복한다. SC에 TM 마이그레이션 TM 강성으로 저항하지만, 모양체 내에서 인접 평활근에 첨부 파일의 지원에 의해 강화된다. 이 기술은 인간의 눈 내 생리 학적 조건하에 동일계 내 압력 상승에 살아있는 인간 TM 응답을 측정하는 제이다.

이러한 데이터 수집 및 영상 분석 기술들을 사용하여, 예컨대 SC 단면적 같은 유출 관 형태 학적 파라미터에 IOP에 크고 작은 변화의 영향 (도 1)가 얻어진다. 우리는 단면적의 큰 감소로 대표되는 IOP 증가 높은 수준, SC의 관찰 붕괴를 생성 할 것을 알 수있다. 눈은 SC-CSA 변화의 부재 (도 1)에 의해 입증되는 바와 같이, IOP의 작은 증가를 수용 할 수있을 것으로 보인다. 이 결과...

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Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

Schlemm의 운하 공간으로 섬유주 (TM) 마이그레이션 ophthalmodynamometer에 의해 급성 압력 상승에 의해 유도 및 스펙트럼 영역 빛 간섭 단층 촬영으로 관찰 할 수있다. 이 방법의 목적은 현장에서 조직 생활에 심각한 압력 상승에 살고 유출 관의 형태 계측 학적 반응을 정량화하는 것입니다.

살아있는 인간의 눈의 압력 상승에 섬유주 응답

The mechanical characteristics of the trabecular meshwork (TM) are linked to outflow resistance and intraocular pressure (IOP) regulation. The rationale ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

9.9K 조회수.  University of Pittsburgh School of Medicine.  Schlemm의 운하 공간으로 섬유주 (TM) 마이그레이션 ophthalmodynamometer에 의해 급성 압력 상승에 의해 유도 및 스펙트럼 영역 빛 간섭 단층 촬영으로 관찰 할 수있다. 이 방법의 목적은 현장에서 조직 생활에 심각한 압력 상승에 살고 유출 관의 형태 계측 학적 반응을 정량화하는 것입니다. 

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Experimental Glaucoma Induced by Ocular Injection of Magnetic Microspheres

Progress in understanding the pathophysiology, and providing novel treatments for glaucoma is dependent on good animal models of the disease. We present here a protocol for elevating intraocular pressure (IOP) in the rat, by injecting magnetic microspheres into the anterior chamber of the eye. The use of magnetic particles allows the user to manipulate the beads into the iridocorneal angle, thus providing a very effective blockade of fluid outflow from the trabecular meshwork. This leads to long-lasting IOP rises, and eventually neuronal death in the ganglion cell layer (GCL) as well as optic nerve pathology, as seen in patients with the disease. This method is simple to perform, as it does not require machinery, specialist surgical skills, or many hours of practice to perfect. Furthermore, the pressure elevations are very robust, and reinjection of the magnetic microspheres is not usually required unlike in some other models using plastic beads. Additionally, we believe this method is suitable for adaptation for the mouse eye.

We present a method for inducing elevated intraocular pressure (IOP), by injecting magnetic microspheres into the rat eye, to model glaucoma. This leads to strong pressure rises, and extensive neuronal death. This protocol is easy to perform, does not require repeat injections, and produces stable long-lasting IOP rises.

실험 녹내장은 안구하는 미소 자석을 투여 한

Progress in understanding the pathophysiology, and providing novel treatments for glaucoma is dependent on good animal models of the disease. We present ...

연구

의학

A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice

The use of rodent models of glaucoma has been essential to understand the molecular mechanisms that underlie the pathophysiology of this multifactorial neurodegenerative disease. With the advent of numerous transgenic mouse lines, there is increasing interest in inducible murine models of ocular hypertension. Here, we present an occlusion model of glaucoma based on the injection of magnetic microbeads into the anterior chamber of the eye using a modified microneedle with a facetted bevel. The magnetic microbeads are attracted to the iridocorneal angle using a handheld magnet to block the drainage of aqueous humour from the anterior chamber. This disruption in aqueous dynamics results in a steady elevation of intraocular pressure, which subsequently leads to the loss of retinal ganglion cells, as observed in human glaucoma patients. The microbead occlusion model presented in this manuscript is simple compared to other inducible models of glaucoma and also highly effective and reproducible. Importantly, the modifications presented here minimize common issues that often arise in occlusion models. First, the use of a bevelled glass microneedle prevents backflow of microbeads and ensures that minimal damage occurs to the cornea during the injection, thus reducing injury-related effects. Second, the use of magnetic microbeads ensures the ability to attract most beads to the iridocorneal angle, effectively reducing the number of beads floating in the anterior chamber avoiding contact with other structures (e.g., iris, lens). Lastly, the use of a handheld magnet allows flexibility when handling the small mouse eye to efficiently direct the magnetic microbeads and ensure that there is little reflux of the microbeads from the eye when the microneedle is withdrawn. In summary, the microbead occlusion mouse model presented here is a powerful investigative tool to study neurodegenerative changes that occur during the onset and progression of glaucoma.

Here, we present a protocol to induce ocular hypertension in the murine eye that results in the loss of retinal ganglion cells as observed in glaucoma. Magnetic microbeads are injected into the anterior chamber and attracted to the iridocorneal angle using a magnet to block the outflow of aqueous humour.

자기 마이크로 비드 폐색 모델 마우스의 녹내장 안구 고혈압 종속 유도합니다

The use of rodent models of glaucoma has been essential to understand the molecular mechanisms that underlie the pathophysiology of this multifactorial ...

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the brain for visual perception. Damage to RGCs and their axons leads to vision loss and/or blindness. Although the specific cause of glaucoma is unknown, the primary risk factor for the disease is an elevated intraocular pressure. Glaucoma-inducing procedures in animal models are a valuable tool to researchers studying the mechanism of RGC death. Such information can lead to the development of effective neuroprotective treatments that could aid in the prevention of vision loss. The protocol in this paper describes a method of inducing glaucoma - like conditions in an in vivo rat model where 50 &#181;l of 2 M hypertonic saline is injected into the episcleral venous plexus. Blanching of the vessels indicates successful injection. This procedure causes loss of RGCs to simulate glaucoma. One month following injection, animals are sacrificed and eyes are removed. Next, the cornea, lens, and vitreous are removed to make an eyecup. The retina is then peeled from the back of the eye and pinned onto sylgard dishes using cactus needles. At this point, neurons in the retina can be stained for analysis. Results from this lab show that approximately 25% of RGCs are lost within one month of the procedure when compared to internal controls. This procedure allows for quantitative analysis of retinal ganglion cell death in an in vivo rat glaucoma model.

Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation

Glaucoma is characterized by damage to retinal ganglion cells. Inducing glaucoma in animal models can provide insight into the study of this disease. Here, we outline a procedure that induces loss of RGCs in an in vivo rat model and demonstrates the preparation of whole-mount retinas for analysis.

녹내장 유도 절차<em&gt; 생체</em&gt; 쥐 모델 및 전체 마운트 망막 준비

Glaucoma is a disease of the central nervous system affecting retinal ganglion cells (RGCs). RGC axons making up the optic nerve carry visual input to the ...

A Model of Glaucoma Induced by Circumlimbal Suture in Rats and Mice

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known risk factor for glaucoma. This protocol demonstrates a step-by-step guide on this technique in Long Evans rats and C57BL/6 mice. Under general anesthesia, a "purse-string" suture is applied on the conjunctiva, around the equator and behind the limbus of the eye. The fellow eye serves as an untreated control. Over the duration of our study, which was a period of 8 weeks for rats and 12 weeks for mice, IOP remained elevated, as measured regularly by rebound tonometry in conscious animals without topical anesthesia. In both species, the sutured eyes showed electroretinogram features consistent with preferential inner retinal dysfunction. Optical coherence tomography showed selective thinning of the retinal nerve fiber layer. Histology of the rat retina in cross-section found reduced cell density in the ganglion cell layer, but no change in other cellular layers. Staining of flat-mounted mouse retinae with a ganglion cell specific marker (RBPMS) confirmed ganglion cell loss. The circumlimbal suture is a simple, minimally invasive and cost-effective way to induce ocular hypertension that leads to ganglion cell injury in both rats and mice.

Chronic ocular hypertension is induced by applying a circumlimbal suture in rats and mice, leading to functional and structural deterioration of the retinal ganglion cells consistent with glaucoma.

쥐와 쥐에 Circumlimbal 봉합에 의해 유도 된 녹 내장의 모델

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known ...

Translaminar Autonomous System Model for the Modulation of Intraocular and Intracranial Pressure in Human Donor Posterior Segments

There is a current unmet need for a new preclinical human model that can target disease etiology ex vivo using intracranial pressure (ICP) and intraocular pressure (IOP) which&#160;can identify various pathogenic paradigms related to the glaucoma pathogenesis. Ex vivo human anterior segment perfusion organ culture models have previously been successfully utilized and applied as effective technologies for the discovery of glaucoma pathogenesis and testing of therapeutics. Preclinical drug screening and research performed on ex vivo human organ systems can be more translatable to clinical research. This article describes in detail the generation and operation of a novel ex vivo human translaminar pressure model called the translaminar autonomous system (TAS). The TAS model can independently regulate ICP and IOP using human donor posterior segments. The model allows for studying pathogenesis in a preclinical manner. It can reduce the use of living animals in ophthalmic research. In contrast to in vitro experimental models, optic nerve head (ONH) tissue structure, complexity, and integrity can also be maintained within the ex vivo TAS model.

We describe and detail the use of the translaminar autonomous system. This system utilizes the human posterior segment to independently regulate the pressure inside the segment (intraocular) and surrounding the optic nerve (intracranial) to generate a translaminar pressure gradient that mimics features of glaucomatous optic neuropathy.

인간 기증자 후방 세그먼트의 내구 및 두개 내 압력 의 변조를위한 트랜스 라미나르 자율 시스템 모델

There is a current unmet need for a new preclinical human model that can target disease etiology ex vivo using intracranial pressure (ICP) and intraocular ...

신경과학

Biomechanical Characterization of Porcine Ocular Lens with Automated Compression(자동 압축을 이용한 돼지 접안 수정체의 생체역학적 특성화)

Automated Compression Testing of the Ocular Lens

The biomechanical properties of the ocular lens are essential to its function as a variable power optical element. These properties change dramatically with age in the human lens, resulting in a loss of near vision called presbyopia. However, the mechanisms of these changes remain unknown. Lens compression offers a relatively simple method for assessing the lens' biomechanical stiffness in a qualitative sense and, when coupled with appropriate analytical techniques, can help quantify biomechanical properties. A variety of lens compression tests have been performed to date, including both manual and automated, but these methods inconsistently apply key aspects of biomechanical testing such as preconditioning, loading rates, and time between measurements. This paper describes a fully automated lens compression test wherein a motorized stage is synchronized with a camera to capture the force, displacement, and shape of the lens throughout a preprogrammed loading protocol. A characteristic elastic modulus may then be calculated from these data. While demonstrated here using porcine lenses, the approach is appropriate for the compression of lenses of any species.

저자 스포트라이트: 노화 관련 렌즈 강성 변화에 대한 이해 증진 

We present an automated method for characterizing the effective elastic modulus of an ocular lens using a compression test.

접안 수정체의 자동 압축 검사

The biomechanical properties of the ocular lens are essential to its function as a variable power optical element. These properties change dramatically ...

생체공학

Full-Circle Cauterization of Limbal Vascular Plexus for Surgically Induced Glaucoma in Rodents

Glaucoma, the second leading cause of blindness worldwide, is a heterogeneous group of ocular disorders characterized by structural damage to the optic nerve and retinal ganglion cell (RGC) degeneration, resulting in visual dysfunction by interrupting the transmission of visual information from the eye to the brain. Elevated intraocular pressure is the most important risk factor; thus, several models of ocular hypertension have been developed in rodents by either genetic or experimental approaches to investigate the causes and effects of the disease. Among those, some limitations have been reported such as surgical invasiveness, inadequate functional assessment, requirement of extensive training, and highly variable extension of retinal damage. The present work characterizes a simple, low-cost, and efficient method to induce ocular hypertension in rodents, based on low-temperature, full-circle cauterization of the limbal vascular plexus, a major component of aqueous humor drainage. The new model provides a technically easy, noninvasive, and reproducible subacute ocular hypertension, associated with progressive RGC and optic nerve degeneration, and a unique post-operative clinical recovery rate that allows in vivo functional studies by both electrophysiological and behavioral methods.

The goal of this protocol is to characterize a novel model of glaucomatous neurodegeneration based on 360&#176; thermic cauterization of limbal vascular plexus, inducing subacute ocular hypertension.

설치류의 외과적으로 유도된 녹내장에 대한 Limbal Vascular Plexus의 전체 원형 소작

Glaucoma, the second leading cause of blindness worldwide, is a heterogeneous group of ocular disorders characterized by structural damage to the optic ...

Laser Capture Microdissection of Highly Pure Trabecular Meshwork from Mouse Eyes for Gene Expression Analysis

Laser capture microdissection (LCM) has allowed gene expression analysis of single cells and enriched cell populations in tissue sections. LCM is a great tool for the study of the molecular mechanisms underlying cell differentiation and the development and progression of various diseases, including glaucoma. Glaucoma, which comprises a family of progressive optic neuropathies, is the most common cause of irreversible blindness worldwide. Structural changes and damage within the trabecular meshwork (TM) can result in increased intraocular pressure (IOP), which is a major risk factor for developing glaucoma. However, the precise molecular mechanisms involved are still poorly understood. The ability to perform gene expression analysis will be crucial in obtaining further insights into the function of these cells and its role in the regulation of IOP and glaucoma development. To achieve this, a reproducible method for isolating highly enriched TM from frozen sections of mouse eyes and a method for downstream gene expression analysis, such as RT-qPCR and RNA-Seq is needed. The method described herein is developed to isolate highly pure TM from mouse eyes for downstream digital PCR and microarray analysis. In addition, this technique can be easily adapted for the isolation of other highly enriched ocular cells and cell compartments that have been difficult to isolate from mouse eyes. The combination of LCM and RNA analysis can contribute to a more comprehensive understanding of the cellular events underlying glaucoma.

Here, we describe a protocol for a reproducible laser capture microdissection (LCM) for isolating trabecular meshwork (TM) for downstream RNA analysis. The ability to analyze changes in gene expression in the TM will help in understanding the underlying molecular mechanisms of TM-related ocular diseases.

레이저 캡처 서 유전자 표정 분석에 대 한 마우스 눈에서 높은 순수 배수 채널의

Laser capture microdissection (LCM) has allowed gene expression analysis of single cells and enriched cell populations in tissue sections. LCM is a great ...

살아있는 인간의 눈의 압력 상승에 섬유주 응답

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실험 녹내장은 안구하는 미소 자석을 투여 한

자기 마이크로 비드 폐색 모델 마우스의 녹내장 안구 고혈압 종속 유도합니다

녹내장 유도 절차

쥐와 쥐에 Circumlimbal 봉합에 의해 유도 된 녹 내장의 모델

인간 기증자 후방 세그먼트의 내구 및 두개 내 압력 의 변조를위한 트랜스 라미나르 자율 시스템 모델

접안 수정체의 자동 압축 검사

접안 수정체의 자동 압축 검사

접안 수정체의 자동 압축 검사

설치류의 외과적으로 유도된 녹내장에 대한 Limbal Vascular Plexus의 전체 원형 소작

레이저 캡처 서 유전자 표정 분석에 대 한 마우스 눈에서 높은 순수 배수 채널의