Name: experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres
Uploaded: 2015-02-02T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Experimental Glaucoma Induced by Ocular Injection of Magnetic Microspheres at JoVE.com

We wish to thank Peter Munro PhD for his assistance with optic nerve sectioning. This study was supported by the Medical Research Council (G0901303), and in part by the Dorothy Hodgkin Postgraduate Award/Medical Research Council, the Helen Hamlyn Trust, Fight for Sight, and Moorfields special trustess,.

Etik deyimi: Tüm hayvan deneyleri Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) uyarınca yapılmıştır, ve Birleşik Krallık Ev Ofis kurallarına anlaşma (onaylandı <a href="http://goo.gl/FLkirW" target="_blank">http://goo.gl/FLkirW</a> , son 10 th Haziran erişilen , 2014) ve Oftalmik ve Vizyon Araştırma (Hayvanların Kullanım ARVO Bildirimi <a href="http://goo.gl/4LFOjD" target="_blank">http://goo.gl/4LFOjD</a> , son 10 th Haziran, 2014) erişilen. 1. Oküler Hipertansiyon İndüksiyon <ol><li> SAMSEL ve arkadaşlarının metoduna göre, Kahverengi Norveç sıçanlarının ön kamaraya para-manyetik mikro-enjeksiyon ile tek taraflı göz içi basıncı (IOP) yükseltmek yoluyla deneysel glokom yol açar. Bu doğrulanması gerekir, ancak 3 diğer pigmentli sıçanları uygun olabilir Kullanıcı tarafından ilk. </li><li> Ev 250-300 g kadınsabit düşük ışık ortamında (40-60 lux) ex-damızlık Brown Norveç sıçanları yiyecek ve su ad libitum erişim, GİB 7 günlük dalgalanmaları en aza indirmek için. </li><li> Sıçan göz 9 kullanılmak üzere kalibre bir toparlanma tonometresi kullanılarak, önceden anestezi ve boncuk enjeksiyon uyanık hayvanlarda 8 bazal GİB ölçümleri alın. IOP beş okumanın ortalaması olarak alınmıştır. </li><li> Intraperitoneal 37.5 mg / kg ketamin, ve 0.25 mg / kg medetomidin hidroklorür ile sıçanları anestezi uygulayın. Hayvanın arka ayak refleksleri test ederek anestezi derinliği onaylayın, iyot uygulaması (adım 1.5 bakınız), ve boncuk enjeksiyon Povidon önce (adım 1.8 bakınız). Analjezi için% 0.5 proparakain hidroklorür yönetme. NOT: Herhangi bir aşamada öğrenciye dilate etmeyin. Bu boncuklar iridokorneal açı içine daha iyi yerleşmek için yardımcı ve lens bağlayıcı önleyecektir. Un çalışan kontralateral göz kornea kurumasını önlemek için göz merhemi sürün. </li><li> Wsu enjeksiyon öncesinde 10 5 dk% 5 povidon iyot ile ameliyat göz kül. </li><li> 5 dakika sonra, steril gazlı bez kullanılarak kapalı povidon iyot fitil, ve% 0.9 steril tuzlu su çözeltisi ile göz yıkayın. Steril serum fizyolojik düzenli uygulama ile anestezi sırasında nemli gözünüz. </li><li> Gözün etrafında bir toroidal mıknatıs yerleştirin. </li><li> Bir 33 G eğimli iğne kullanılarak 30 mg / ön kamaraya Hank Dengeli Tuz Çözeltisi (HBSS) içinde 8 mikron manyetik mikro-sterilize gama radyasyonun ml ihtiva eden bir çözelti, 25 ul enjekte edilir. <ol><li> Taneler hazırlamak için, daha sonra nihai 30 mg / ml solüsyon yapmadan önce, 1 ml HBSS ile 5 dakika boyunca 10,000 x g&#39;de 3 kez santrifüje tabi tutarak, yeniden süspansiyon haline getirilerek yıkayın. Boyunca steril koşullar koruyun. </li><li> Enjeksiyon için, iris travma riskini en aza indirmek için, iris iğne takmadan önlemek için dikkatli olun. Buna paralel olarak, kornea sathına teğet bir şekilde bir iğne yönlendirici önlenebilirmümkün olduğunca iris. Bu aynı zamanda enjeksiyon yerinde boncuk kaybını en aza indirmek için yardımcı olacaktır. NOT: IOP yükseltilmesi için kritiktir iridokorneal açısı çevresinde eşit bir dağılımını sağlamak için bir hızla boncuk enjekte edilir. Ayrıca, mağaza boncuk, iğne ve manyetik halkalar ayrı ayrı boncuk şırınga yüklemek ve enjekte etmek zorlaştırır, kümeler oluştururlar kalmamak ve iğne manyetize olmaz. </li></ol></li><li> Boncuklar trabeküler ağ sulu drenaj engellemek için iridokorneal açı içine yerleşmek sağlamak için 1 dakika sonrası enjeksiyon yerinde iğne bırakın. Biraz açı boncuk sonra iğne başlangıçta GİB geçici artışlar en aza indirmek için, sulu bazı sızıntı izin yerleşmiş. Operasyonun sonunda ilk fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) ile iğne ile yıkayın, sonra damıtılmış su, ardından% 70 etanol, ayrı işlemler iğnenin sürekli kullanımını sağlamak için. Seçenek olarak ise, bir kullanabilirDoğru göstergesi ve şırınga kombinasyonu varsa tek iğne. İsteğe bağlı: iğneler kullanımını uzatmak için bir beveller kullanılarak bilenmiş olabilir. </li><li> Bu aşamada gerekirse anda, mıknatıs kaldırmak ve eksik kapsama alanları içine boncuk çekmek için kullanabilirsiniz. </li><li> Boncuklar iridokorneal açı içine iyice yerleşmek sağlamak için daha 10 dakika sonrası enjeksiyon için göz çevresinde mıknatısı yerinde bırakın. </li><li> 0.25 mg / kg atipemezole hidroklorür Ters anestezi. </li><li> Enfeksiyonu önlemek için topikal, örneğin gentamisin veya Terramisin için kloramfenikol, ya da diğer antibiyotik merhem, yönetme ve analjezi için% 0.5 proparakain hidroklorür. Onlar hareketi yeniden kadar, ısı mat kurtarmak için hayvanların bırakın kurtarma tamamlanana kadar sonra böyle bir gıda takviyesi ya da nemlendirilmiş düzenli diyet gibi ek beslenme, sıcak bir kutu ve arz transfer. Sistemik ya da lokal analjezi ameliyat sonrası ağrı, 24 saat sergileyen hayvanlara verilmelidir. Thes EğerE belirtiler tedaviye rağmen devam ediyorsa, hayvanlar insanca itlaf edilmelidir. </li><li> Bir işlem görmemiş kontrol olarak kontralateral göz kullanın. </li><li> Boncuk verilmesini takiben 2-3 günde GİB ölçümleri alın ve her 2-3 gün sonra sıçan göz 9 kullanılmak üzere kalibre bir rebound tonometresi kullanarak. </li><li> 1) GİB 5 mmHg karşı kontrol basıncı üzerinde yükselir ve eğer 2) 60 mmHg geçmemesi: çalışmalarda gözler dahil olmak üzere kriterler olabilir. </li><li> (Genellikle 1 hafta sonrası enjeksiyon) başlangıca basınç döner çalışmalara dahil edilmemelidir Gözler, ancak istenirse yüksek GİB geliştirmek için başarısız gözünde yeniden enjekte boncuk mümkündür. </li><li> Deneyin sonunda CO 2 boğularak hayvanları Euthanize. </li><li> Gözleri ve optik sinirleri incelemek ve bir gecede ileri histolojik analiz için% 4 paraformaldehid (PFA) düzeltmek. </li></ol> 2. TÜNEL S Kullanma Retina Nöron Hasar Değerlendirmeronyum <ol><li> Üreticinin talimatlarına uygun olarak, terminal deoksinükleotidil transferaz aracılı dUTP çentik etiketleme (TÜNEL) deneyi retinasuse bütün montaj apoptotik hücrelerin miktarının ölçülmesi amacıyla. </li><li> Fosfat içinde% 0.3 Triton X-100 3 x 5 dakika boyunca tamponlu tuzlu su (T-PBS) ile akıtılarak, göz fincan retina ayır. </li><li> 2 saat süre ile% 3, T-PBS içinde doku geçirgenliği. </li><li> 37 ° C&#39;de 1 saat boyunca TÜNEL tepkime çözeltisi içinde inkübe edilmeden önce, 10 dakika süre ile, dengeleme tamponunda retina önceden dengeye getirin. </li><li> % 0.3 T-PBS 5 mcM DAPI içeren durulayın,% 0.3 T-PBS içinde 3 x 5 dakika doku yıkayın ve montaj medya düz monte. </li><li> TUNEL pozitif çekirdekler 20X büyütmede ganglion hücre tabakası ile 10 mikron z-yığınları almak için bir konfokal mikroskop kullanmak ölçmek için. Bütün Moun başına 12 görüntü toplam veren, retinanın uzak çevresinde orta periferdeki, optik sinire yakın bölgelerde, 4 yaprakları her birinde 3 fotoğraf çekin vet, yaklaşık 7.000 hücreleri örnekleme. Morfolojik kriterler nöronal hücrelerin nöronal olmayan (endotelyal ve glial) hücreleri ayırt. </li><li> Tedavi gruplarına sadece DAPI kanalı ve maske müfettişler kullanarak görüntüleme için alanları seçin. </li></ol> 3. Toluidin Mavi Boyama kullanma Optik Sinir Hasar Değerlendirme <ol><li> Gece boyunca 4 ° C &#39;de Karnovsky çözeltisi optik sinirleri düzeltildi. </li><li> % 1 (ağ / hac) ozmiyum tetroksit içinde 2 saat için numune tedavi ve daha sonra% 100 etanol içinde dehidre olmaktadır. </li><li> 30 dakika boyunca, propilen oksit optik sinirleri inkübe ve propilen oksidin bir 50:50 karışımda yer: Araldit gece boyunca karıştırılmıştır. </li><li> Gece boyunca 60 ° C&#39;de kuluçkalandı ve ardından% 100 Araldit için bu çözüm, değiştirin. </li><li> Kesme yarı ince kesitler (0.75 mm kalınlığında) ve ışık mikroskobu ile incelenmesi önce% 50 etanol içinde% 1 toluidin mavisi / boraks (TB) ile leke. </li></ol> 4. İstatistiksel Analiz <ol><li> İstatistiksel Adana&#39;&#39;konulu yürütmekUygun bir istatistik yazılım paketi kullanarak lyses. Newman-Keul post-hoc testi ile bir iki-yönlü ANOVA IOP zamanla değişen istatistiksel açıdan anlamlı hesaplamak için kullanılabilir. </li><li> Az 0.05 p değeri anlamlı kabul edilebilir. </li></ol>

<ol>
	<li>Quigley, H. A., Broman, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+number+of+people+with+glaucoma+worldwide+in+2010+and+2020.">The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020.</a> Br J Ophthalmol. 90 (3), 262-267 (2006).</li><li>Weinreb, R. N., Aung, T., Medeiros, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pathophysiology+and+treatment+of+glaucoma:+a+review.">The pathophysiology and treatment of glaucoma: a review.</a> JAMA. 311 (18), 1901-1911 (2014).</li><li>Samsel, P. A., Kisiswa, L., Erichsen, J. T., Cross, S. D., Morgan, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+the+induction+of+experimental+glaucoma+using+magnetic+microspheres.">A novel method for the induction of experimental glaucoma using magnetic microspheres.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (3), 1671-1675 (2011).</li><li>Libby, R. T., 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=Inherited+glaucoma+in+DBA/2J+mice:+pertinent+disease+features+for+studying+the+neurodegeneration.">Inherited glaucoma in DBA/2J mice: pertinent disease features for studying the neurodegeneration.</a> Vis Neurosci. 22 (5), 637-648 (1017).</li><li>Morrison, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevated+intraocular+pressure+and+optic+nerve+injury+models+in+the+rat.">Elevated intraocular pressure and optic nerve injury models in the rat.</a> J Glaucoma. 14 (4), 315-317 (2005).</li><li>Levkovitch-Verbin, H., 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=Translimbal+laser+photocoagulation+to+the+trabecular+meshwork+as+a+model+of+glaucoma+in+rats.">Translimbal laser photocoagulation to the trabecular meshwork as a model of glaucoma in rats.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 43 (2), 402-410 (2002).</li><li>Moore, C. G., Johnson, E. C., Morrison, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+rhythm+of+intraocular+pressure+in+the+rat.">Circadian rhythm of intraocular pressure in the rat.</a> Curr Eye Res. 15 (2), 185-191 (1996).</li><li>Morrison, J. C., Jia, L., Cepurna, W., Guo, Y., Johnson, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+and+sensitivity+of+the+TonoLab+rebound+tonometer+in+awake+Brown+Norway+rats.">Reliability and sensitivity of the TonoLab rebound tonometer in awake Brown Norway rats.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 50 (6), 2802-2808 (2009).</li><li>Wang, W. H., Millar, J. C., Pang, I. H., Wax, M. B., Clark, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+measurement+of+rodent+intraocular+pressure+with+a+rebound+tonometer.">Noninvasive measurement of rodent intraocular pressure with a rebound tonometer.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 46 (12), 4617-4621 (2005).</li><li>Isenberg, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ocular+application+of+povidone-iodine.">The ocular application of povidone-iodine.</a> Community Eye Health. 16 (46), 30-31 (2003).</li><li>Morrison, J. C., 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=A+rat+model+of+chronic+pressure-induced+optic+nerve+damage.">A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage.</a> Exp Eye Res. 64 (1), 85-96 (1997).</li><li>Foxton, R. H., 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=VEGF-A+is+necessary+and+sufficient+for+retinal+neuroprotection+in+models+of+experimental+glaucoma.">VEGF-A is necessary and sufficient for retinal neuroprotection in models of experimental glaucoma.</a> Am J Pathol. 182 (4), 1379-1390 (2013).</li></ol>

David T. Shima is an employee of Hofmann-La Roche, Switzerland. The remaining authors declare they have no competing financial interests.

Burada gözün ön odasına manyetik mikro-enjekte edilerek sıçan yüksek göz içi basıncı sağlamak için bir yöntem ortaya koymaktadır. Bu yöntem yürütmek için basit ve küçük cerrahi uzmanlık gerektiren, ya da uygulama ve arıtma saat. Ayrıca, işlemde etkilidir; nadiren basınç güçlü ve kuvvetli bir artış (yaklaşık% 10 yeniden enjeksiyon oranı) ikna etmek için tanelerin tek bir enjeksiyon daha gerektirir. Bu GİB kaldırdı saklamalıdır için birden fazla prosedürleri gerektirebilir 11 modeli, ya da lazer fotokoagülasyon protokolü 6, skleroz gibi teknik açıdan zor episceral ven gibi mevcut uyarılabilir yöntemler üzerinde bir avantaj sağlayabilir. Ancak başarılı olmak için yöntemde için, alınması gereken bazı küçük kritik adımlar vardır. İlk olarak iridokorneal açıyla boncuklar çekmek için bir toroid şeklinde mıknatıs kullanmak yararlıdır. Bu adım Orijinal protokol, nereye bir değişiklikE boncuklar, anteryor odacık içine enjekte edilir ve daha sonra göz 3 çevresinde serbestçe bir taşınmıştır. Toroidal mıknatıs kullanarak mikroküreler az manuel yeniden dağıtıma gerektiren, açı etrafında eşit yerleşmek gerektiği anlamına gelir. Çok yavaş ve boncuk ağırlıklı eksik içerisinde, ve potansiyel olarak herhangi bir baskı artışa yol açan, açının bir tarafında birikir - İkinci olarak, püskürtme oranı, hızlı olmalıdır. Genellikle olsa konuşma, yöntem kullanıcı kolayca belki GİB yüksekliği derecesini değiştirmek girişimi için, Mikroküre parçacıkların boyutu veya hacmi değişen olarak protokole değişiklikler yapabiliriz yeterince basittir. Ancak, yöntemin bir potansiyel dezavantajı bir gözlediğimiz vakaların yaklaşık% 5-10&#39;unda 60 mmHg üzerinde yükseldi hipertansiyon, ölçüde üzerinde çok az kontrole sahip olmasıdır. GİB aşırı artışların retina dokusuna çok yıkıcı olabilir, mekanizmaları ve biyo eğitim yapabilirhücre ölümü logy zorlu. Bununla birlikte, yöntem, farmasötik olarak 12 manipüle edilebilir retina ve optik sinir, hem de tutarlı nöronal patoloji üretir. Bu glokom tedavisi için yeni terapötik maddelerin geliştirilmesi için model, çekici hale getirmektedir. Boncuklar iridokorneal açı içine yönlendirilir, çünkü Ayrıca, bu retina veya optik disk canlı görüntüleme için ücretsiz bir görsel ekseni bırakır. Bu model, uyarlanmış ve fare de dahil olmak üzere diğer türlerdeki gelecek uygulamalar için kullanılacak tahmin ediyoruz.

Birincil glokom hayat değiştiren görme kaybı ve körlük 2 yol açabilir dünya genelinde yaklaşık 1 60.500.000 kişiyi etkileyen yıkıcı bir göz hastalığıdır. Hastalık mekanizmalarına Araştırma ve glokom için yeni tedavilerin geliştirilmesi, patoloji işaretlerinden bazıları recapitulate hastalığın iyi modelleri bağlıdır. Biz SAMSEL ark yöntemine göre burada bir sıçan glokom modeli sunuyoruz. 3 Bu tekniğin genel amacı, doğrudan ön kamaraya manyetik mikroküreler enjekte ve manyetik halka kullanılarak göz içi basıncı (GİB) artırmak için Onları iridokorneal açı içine. Bu nöronal hasar ve hücre kaybına yol açan, göz içi basıncını artırır sulu çıkış, engeller. protokol glokom basit, uyarılabilir modeli sağlamak girişimi için geliştirilmiştir. Bu protokol, bazı avantajlara sahip olabilirMevcut teknikler üzerinde. Böyle DBA / 2J gibi genetik fare modelleri başlatmak için prosedürleri gerekmez, hangi mevcuttur; Ancak bu hastalığın ilerlemesi 4 bir öngörülemeyen başlangıcı olabilir. Bunun aksine, cerrahi kemirgenlerde göz içi basıncını yükseltme kullanan çoğu uyarımlı modelleri, başlatma kullanıcı tarafından kontrol edilebilir avantajına sahiptir. Bu yöntemlerden bazıları da dahil olmak üzere 5 teknik açıdan zorlayıcı olmak, ancak kendi sakıncaları olabilir ve yüksek GİB 6 korumak için birden fazla prosedürleri gerektirebilir. Bunun aksine, bu yazıda ayrıntılı olarak uyarılabilir bir yöntem tekrar enjeksiyon için en az ihtiyacı olan basınç sabit ve sağlam bir artış meydana getiren bir basit, etkili ve yeniden üretilebilir bir tekniktir. Ayrıca, pahalı ekipman anlamına gelmez, sadece gerçekleştirmek için temel cerrahi beceri gerektirir. Bu protokol, daha az teknik zorlu uyarılabilir kurmak isteyen okuyucular için uygun olabilironların laboratuvarda glokom modeli.

<table><tbody><tr><td>250 - 300g female Brown Norway ex-breeder rats</td><td>Harlan UK</td><td>203</td><td></td></tr><tr><td>Tonolab Rebound Tonometer</td><td>Tiolat</td><td>TV02</td><td></td></tr><tr><td>Ketaset (ketamine)</td><td>Fort Dodge Animal health</td><td>BN1000118</td><td>37.5 mg/kg</td></tr><tr><td>Domitor (medetomidine hydrochloride)</td><td>Orion Pharma</td><td>140-999</td><td>0.25 mg/kg</td></tr><tr><td>Povidone iodine</td><td>Ecolab</td><td>BN4369LE10</td><td>5% in H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td></tr><tr><td>Minim&#039;s Saline Solution</td><td>Bausch and Lomb</td><td>PL00033/5017</td><td></td></tr><tr><td>Toroidal magnet</td><td>Supermagnete</td><td>R-10-07-03-N</td><td></td></tr><tr><td>Magnetic Microspheres</td><td>Bangs Laboratories</td><td>UMC4N/9692</td><td></td></tr><tr><td>HBSS</td><td>Invitrogen</td><td>14025</td><td></td></tr><tr><td>33 G beveled needle</td><td>Hamilton</td><td>7747-01</td><td>Custom needle</td></tr><tr><td>Luer tip syringe</td><td>Hamilton</td><td>80601</td><td></td></tr><tr><td>Antisedan (atipemezole hydrochloride )</td><td>Orion Pharma</td><td>141-003</td><td>0.25 mg/kg</td></tr><tr><td>Chloramphenicol ointment</td><td>Medicom</td><td>18956-0005</td><td></td></tr><tr><td>TUNEL staining kit</td><td>Promega</td><td>G3250</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T8787</td><td></td></tr><tr><td>DAPI</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D9542</td><td></td></tr><tr><td>Vectashield mounting media</td><td>Vector Labs</td><td>H-1000</td><td></td></tr></tbody></table>

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.

Iridokorneal açıyla manyetik boncuk enjeksiyon sürekli birinci zaman noktasında, 3 gün sonra enjeksiyon de, hali hazırda gözlenebilir olduğu basınç olarak uzun süreli ve güçlü bir artış (Şekil 1), neden oldu. Ayrıca, basınç artışı Deney süresi boyunca muhafaza edilmiştir, ve zaman süreci 18 gün sonrası enjeksiyon bitmiş olsa da, diğerleri basınç uzun vadeli 3 devam ettiğini bildirmişlerdir. ortalama GİB kontrolü için deney tam uzunluğu boyunca ortalama olmayan boncuk boncuk gözleri enjekte enjekte gözler için 40.5 ± 2.8 mmHg (p &lt;0.001) ile karşılaştırıldığında, 19.7 ± 0.3 mmHg idi. Ayrıca, zirve GİB 49.9 ± 2.3 mmHg 22.8 ± 0.3 mmHg yükselmiştir. GİB yüksekliği retina ganglion hücrelerinin ölümüne yol açar belirlemek için, biz (Şekil 2) enine optik sinir kesitleri üzerinde TÜNEL retina üzerine boyama ve histoloji gerçekleştirdi. Retinasında<html> Biz yüksek GİB ile boncuk enjekte gözlerde TÜNEL boyama (Şekil 2A) bir artış gözlendi. (p &lt;0.05 Şekil 2B) apoptotik çekirdeklerin hipertansif retinalarında 24.5 ± 0.5 hücrelere, karşı taraftaki kontrollere 1.6 ± 0.5 hücrelerinden yaklaşık 15 katlık bir artış göstermiştir. Ayrıca, gözlerde olan manyetik boncuk enjekte edildi, ancak basınç (nedeniyle iridokorneal açı eksik tıkanma olasılığı) artmadı, TUNEL-pozitif hücrelerin sayısı uninjected kontroller (p&gt; 0.05) anlamlı olarak farklı değildi. Bu hücre ölümü manyetik mikroküreler doğrudan toksisitesi nedeniyle değil basınç artar, ilişkili olduğunu göstermektedir. Son olarak, glokom modelinde optik sinir patoloji inceledik ve bu hücresel süreçlerin (Şekil 2C) dejenerasyon gösteren, aksonların birçok toluidin mavisi birikimi gördü. ure 1 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 52.400 / 52400fig1highres.jpg &quot;/&gt; Ön kamaraya manyetik mikroküreler Şekil 1. manyetik mikroküreler kullanılarak göz içi basıncının yükselmesi. Enjeksiyon karşı kontrolü, sigara enjekte gözlere kıyasla göz içi basıncı (GİB) sağlam bir önemli artış kaynaklı. Y-ekseni birimleri = milimetre cıva (mmHg). Veriler = ortalama ± SEM. * = P &lt;0.001;., N = 12 Bu rakam Foxton ve arkadaşları, Am modifiye edilmiştir. J. Pathol 182 (4):. 1379-1390. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52400/52400fig2highres.jpg" /> Ganglion hücre tabakası (GCL) nöronal ölüm kaynaklı iridokorneal açı içine manyetik mikroküreler enjeksiyonu ile GİB 2. Yükselmesi Şekil. (A) kontrol (solda) ve glokom TUNEL (yeşil ile apoptotik çekirdeklerin için lekeli (sağ) gözlerden retina Temsilcisi görüntüleri;GİB gül gibi apoptotik çekirdeklerin sayısı arttı belirten beyaz oklar) ve DAPI (mavi),. (B) GCL TUNEL pozitif hücrelerin miktarının belirlenmesi, yüksek GİB (orta) ile gözler, kıyasla önemli ölçüde daha fazla apoptotik hücreler olduğunu gösteren Kontrol (solda). Bunun aksine, boncuk enjekte gözlerde basıncı, TÜNEL lekelemesi olarak önemli bir artış gözlenmiştir (sağ) yükselmedi burada. Veriler = ortalama ± SEM. * = P &lt;0.05; N = 7 - 8 (C) Temsilcisi optik sinir boyama görüntüleri, glokom (sağda) zarar görmüş akson toluidin mavisi birikimi bir artış (siyah oklar) gösteren, ancak kontrol edemez gözler (solda).. Ölçek çubukları 50 mikron =. Bu rakam, Foxton diğerleri modifiye edilmiştir., Am. J. Pathol 182 (4):. 1379-1390.

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Glaucoma Induced by Ocular Injection of Magnetic Microspheres at JoVE.com

Experimental Glaucoma Induced by Ocular Injection of Magnetic Microspheres

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.

Deneysel Glokom Manyetik Mikrokürelerin Göz Enjeksiyon Bağlı

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

experimental-glaucoma-induced-ocular-injection-magnetic

Research

JoVE Journal

Medicine

17.0K Görüntüleme.  University College London Institute of Ophthalmology. 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.

Video: Experimental Glaucoma Induced by Ocular Injection of Magnetic Microspheres

A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model of ocular hypertension to mimic human high-tension glaucoma. Here laser illumination is applied to the corneal limbus to photocoagulate the aqueous outflow, inducing angle closure. The changes of IOP are monitored using a rebound tonometer before and after the laser treatment. An optomotor behavioral test is used to measure corresponding changes in visual capacity. The representative result from one mouse which developed sustained IOP elevation after laser illumination is shown. A decreased visual acuity and contrast sensitivity is observed in this ocular hypertensive mouse. Together, our study introduces a valuable model system to investigate neuronal degeneration and the underlying molecular mechanisms in glaucomatous mice.

Chronic ocular hypertension is induced using laser photocoagulation of the trabecular meshwork in mouse eyes. The intraocular pressure (IOP) is elevated for several months after laser treatment. The decrease of visual acuity and contrast sensitivity of experimental animals are monitored using the optomotor test.

Görme Kusurları karakterize Kronik Oküler Hipertansiyon bir Lazer-kaynaklı Fare Modeli

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model ...

Tıp

In vivo Imaging of Optic Nerve Fiber Integrity by Contrast-Enhanced MRI in Mice

The rodent visual system encompasses retinal ganglion cells and their axons that form the optic nerve to enter thalamic and midbrain centers, and postsynaptic projections to the visual cortex. Based on its distinct anatomical structure and convenient accessibility, it has become the favored structure for studies on neuronal survival, axonal regeneration, and synaptic plasticity. Recent advancements in MR imaging have enabled the in vivo visualization of the retino-tectal part of this projection using manganese mediated contrast enhancement (MEMRI). Here, we present a MEMRI protocol for illustration of the visual projection in mice, by which resolutions of (200 &#181;m)3 can be achieved using common 3 Tesla scanners. We demonstrate how intravitreal injection of a single dosage of 15 nmol MnCl2 leads to a saturated enhancement of the intact projection within 24 hr. With exception of the retina, changes in signal intensity are independent of coincided visual stimulation or physiological aging. We further apply this technique to longitudinally monitor axonal degeneration in response to acute optic nerve injury, a paradigm by which Mn2+ transport completely arrests at the lesion site. Conversely, active Mn2+ transport is quantitatively proportionate to the viability, number, and electrical activity of axon fibers. For such an analysis, we exemplify Mn2+ transport kinetics along the visual path in a transgenic mouse model (NF-&#954;B p50KO) displaying spontaneous atrophy of sensory, including visual, projections. In these mice, MEMRI indicates reduced but not delayed Mn2+ transport as compared to wild type mice, thus revealing signs of structural and/or functional impairments by NF-&#954;B mutations.
In summary, MEMRI conveniently bridges in vivo assays and post mortem histology for the characterization of nerve fiber integrity and activity. It is highly useful for longitudinal studies on axonal degeneration and regeneration, and investigations of mutant mice for genuine or inducible phenotypes.

In vivo Imaging of Optic Nerve Fiber Integrity by Contrast-Enhanced MRI in Mice

This video illustrates a method, using a clinical 3 T scanner, for contrast-enhanced MR imaging of the na&#239;ve mouse visual projection and for repetitive and longitudinal in vivo studies of optic nerve degeneration associated with acute optic nerve crush injury and chronic optic nerve degeneration in knock-out mice (p50KO).

Farelerde kontrastlı MR ile optik sinir lifi Dürüstlük İn vivo

The rodent visual system encompasses retinal ganglion cells and their axons that form the optic nerve to enter thalamic and midbrain centers, and ...

Nörobilim

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.

Bir Manyetik microbead Oklüzyon Modeli Farelerde Glokom Oküler Hipertansiyon Bağımlı tetikleyebilecek

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.

Glokom uyaran bir de Prosedürü<em&gt; İn Vivo</em&gt; Rat Modeli ve Tüm montaj Retina Hazırlık

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.

Manken Circumlimbal dikiş sıçanlar ve fareler tarafından indüklenen glokom

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

A Reversible Silicon Oil-Induced Ocular Hypertension Model in Mice

Elevated intraocular pressure (IOP) is a well-documented risk factor for glaucoma. Here we describe a novel, effective method for consistently inducing stable IOP elevation in mice that mimics the post-operative complication of using silicone oil (SO) as a tamponade agent in human vitreoretinal surgery. In this protocol, SO is injected into the anterior chamber of the mouse eye to block the pupil and prevent inflow of aqueous humor. The posterior chamber accumulates aqueous humor and this in turn increases the IOP of the posterior segment. A single SO injection produces reliable, sufficient, and stable IOP elevation, which induces significant glaucomatous neurodegeneration. This model is a true replicate of secondary glaucoma in the eye clinic. To further mimic the clinical setting, SO can be removed from the anterior chamber to reopen the drainage pathway and allow inflow of aqueous humor, which is drained through the trabecular meshwork (TM) at the angle of the anterior chamber. Because IOP quickly returns to normal, the model can be used to test the effect of lowering IOP on glaucomatous retinal ganglion cells. This method is straightforward, does not require special equipment or repeat procedures, closely simulates clinical situations, and may be applicable to diverse animal species. However, minor modifications may be required.

Here, we present a protocol to induce ocular hypertension and glaucomatous neurodegeneration in mouse eyes by intracameral injection of silicone oil and the procedure for silicone oil removal from the anterior chamber to return elevated intraocular pressure to normal.

Farelerde Geri Dönüşümlü Silikon YağA Bağlı Oküler Hipertansiyon Modeli

Elevated intraocular pressure (IOP) is a well-documented risk factor for glaucoma. Here we describe a novel, effective method for consistently inducing ...

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.

Kemirgenlerde Cerrahi Olarak İndüklenen Glokom için Limbal Vasküler Pleksusun Tam Daire Koterizasyonu

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

A Hypertonic Saline Injection Technique for Inducing Glaucoma in Rats

Source: Gossman, C. A. et al. <a href="https://app.jove.com/v/53831">Glaucoma-inducing Procedure in an In Vivo Rat Model and Whole-mount Retina Preparation.</a> J. Vis. Exp. (2016)
This video demonstrates glaucoma induction in an anesthetized rat by injecting hypertonic saline into the episcleral vein. The saline enters the trabecular meshwork via Schlemm&#39;s canal, causing tissue scarring, which blocks aqueous humor outflow and raises intraocular pressure. The elevated pressure damages retinal ganglion cells, leading to glaucoma.

Sıçanlarda Glokomu İndüklemek için Hipertonik Salin Enjeksiyon Tekniği

All procedures involving animal models have been reviewed by the local institutional animal care committee and the JoVE veterinary review board.
1. ...

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neuropathology

Epilepsy and Seizure Disorders

Experimental Glaucoma Induction via Iridocorneal Angle Obstruction In a Mouse Model

Source: Bunker, S., et al. <a href="https://app.jove.com/v/52400">Experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres.</a> J. Vis. Exp. (2015)
In this video, an anesthetized rat undergoes an ocular procedure where magnetic beads are injected into the anterior chamber under a magnetic field to block the iridocorneal angle. This blockage obstructs the trabecular meshwork, preventing aqueous humor drainage and leading to increased intraocular pressure, damaging the retinal ganglion cells and optic nerve. This develops a glaucoma-like condition.

Source: Bunker, S., et al. Experimental glaucoma induced by ocular injection of magnetic microspheres. J. Vis. Exp. (2015)
In this video, an anesthetized ...

Neurodegenerative Diseases

Inducing Experimental Glaucoma Induction via Iridocorneal Angle Obstruction with Magnetic Beads

After anesthetizing the rats, apply ocular ointment to the unoperated contralateral eye to keep it moist during anesthesia. Apply 0.5% pro procaine hydrochloride local anesthetic to the operative eye. Next, wash this eye with 5% povidone iodine in water. After 5 minutes, wick off the povidone iodine and wash the eye with 0.9% sterile saline solution.
Keep the eye moist during anesthesia with regular application of sterile saline. Now, place a toroidal magnet around the eye. To minimize the risk of iris trauma and minimize bead loss, orient the needle tangential to the corneal surface as parallel to the iris as possible. Proceed to inject 25 microliters of 30 milligrams per millimeter gamma irradiated magnetic microspheres into the anterior chamber.
Leave the needle in place for one minute post-injection, to ensure that beads settle into the iridocorneal angle to impede aqueous drainage from the trabecular meshwork. Slightly angle the needle a few seconds after the beads have initially settled to allow some leakage of aqueous, and to minimize transient increases in intraocular pressure.
To ensure continued use of the needle in separate procedures, flush the needle with PBS, then 70% ethanol, followed by distilled water. At this stage, if necessary, remove the magnet and use it to draw beads into areas of incomplete coverage. Leave the magnet in place around the eye for a further 10 minutes post-injection, to ensure beads settle well into the iridocorneal angle.