Bu çalışma, Gazi İşleri Bakanlığı Rehabilitasyon Ar-Ge Hizmeti Kariyer Geliştirme Ödülleri (CDA-1, RX002111; CDA-2; RSA'ya RX002928), MTP'ye Liyakat Ödülü (RX002615) ve Araştırma Kariyer Bilim İnsanı Ödülü (RX003134), AJF'ye Kariyer Geliştirme Ödülü (CDA-2, RX002342), MTP'ye EY028859, NEI Core Grant P30EY006360, Körlüğü Önleme Araştırması ve Körlükle Mücadele Vakfı.

Açıklanan tüm prosedürler Atlanta Veterans Affairs Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanmış ve laboratuvar hayvanlarının bakımı ve kullanımı için Ulusal Sağlık Enstitüleri kılavuzuna uygun hale getirilmiştir (NIH Yayınları, 8. baskı, güncellenmiş 2011).
NOT: Aşağıdaki protokolü geliştirmek için kullanılan SD-OCT sistemi Malzeme Tablosunda açıklanmıştır. Bazı prosedürler bu özel sisteme özgü olsa da, genel yaklaşım diğer OCT cihazları ve hayvan modelleri için uyarlanabilir. Ayrıca, laboratuvarımızda bu protokoller farelerde ve sıçanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır; Bununla birlikte, genel yaklaşım, bir bireyin cihazında doğru lens ve yeteneklere sahip olması koşuluyla farklı hayvan modellerine ve SD-OCT cihazlarına uyarlanabilir.
1. Optik koherens tomografi cihazını kurun
<ol><li>SD-OCT yazılımını açın (Malzeme Tablosu).</li>
	<li>OCT'yi, çalışmayı ve tedavi kolunu (eğer ilgiliyse) kimin aldığını tanımlayın. Bu kategorileri, araştırmacıların daha sonra veri analizi sırasında istenen taramaları aramalarına yardımcı olacak şekilde adlandırın.<ol><li>Hasta/Sınav sekmesinde, Test Examiner'ı tıklatın. Sınav görevlisinin adını seçin. Yeni denetçiler eklemek için Sınav Görevlileri ve Doktorları Ayarla düğmesini kullanın.</li>
		<li>Etüdü tanımlamak için Etüt Adı'nı tıklatın. Yeni bir etüt eklemek veya mevcut bir etütteki tedavileri değiştirmek için Etüt sekmesine tıklayın. Bir tedavi kolu seçmek için Tedavi Kolunu Seç'in sağına tıklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Tüm grup için yeni bir zaman noktası eklemek üzere kullanılan Hasta Ekle düğmesini tıklatın. Pencere göründüğünde kimlik numarası, Ad ve Soyadı girin. Erkek veya Kadın'ı seçin. Doğum Tarihi'ni girin.</li>
	<li>Tek tek fareleri eklemek için Sınav Ekle düğmesini tıklatın. Sıçanları tanımlamak için bir sınava tıklayın. Edit Exam'ı (Sınavı Düzenle) tıklayın. Kimlik numarasını Notları Gir kutusuna girin . Değişiklikleri Kaydet düğmesini tıklatın.</li>
	<li>Uygun lensi cihaza takın (Şekil 1B), yazılımda ilgili Yapılandırmayı seçin ve ilişkili referans kolu konumunda çevirin. NOT: Açıklanan SD-OCT sistemi, hayvan türüne ve görüntülenen göz bölgesine (retina veya kornea, fare veya sıçan) özgü özelleştirilmiş lenslere, önceden ayarlanmış tarama desenlerine ve referans kolu ayarlarına sahiptir. Bu detaylardan bazıları açıklanan SD-OCT sistemine özgüdür (bkz. malzeme tablosu). Örneğin, tüm cihazlar referans kolu yol uzunluğunun manuel olarak ayarlanmasını sağlamaz.</li>
	<li>Hasta/Sınav sekmesinde, Görüntüleme sekmesine devam etmek ve görüntülemeye başlamak için vurgulanan sınavı çift tıklatın veya Görüntüleme sekmesini tıklatın. Varsayılan bir tarama varsa, silmek için sağ tıklayın.</li>
	<li>Listeden bir protokol seçin düğmesini tıklatarak önceden ayarlanmış bir Tarama Protokolü yükleyin. Alternatif olarak, tek tek taramalar ekleyin.</li>
	<li>Glokom ve diyabetik retinopatinin sıçan modelleri ve retinal dejenerasyonun fare modelleri için, dört görüntüden oluşan bir ön ayar seçin: 2 OD ve 2 OS taraması. Fare miyopisi için, 8 görüntüden oluşan bir ön ayar seçin: 4 OD ve 4 işletim sistemi taraması. NOT: Önceden ayarlanmış görüntüleme, Bölüm 3'te daha ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Bu, her laboratuvarın yerinde kurulum sırasında kendileri için veya üreticiyle yaptığı bir şeydir.</li>
</ol>2. Hayvanı anestezi altına alın
<ol><li>Anestezi uygulayın.<ol><li>Sıçanları intraperitoneal enjeksiyon yoluyla ketamin (60 mg / kg) ve ksilazin (7.5 mg / kg) ile uyuşturun.</li>
		<li>İntraperitoneal enjeksiyon yoluyla fareleri ketamin (80 mg / kg) ve ksilazin (16 mg / kg) ile anestezi altına alın.</li>
		<li>Hayvanlar tamamen uyuşturulana kadar bekleyin ve ayak parmağı sıkışmasına cevap vermeyin.</li>
	</ol></li>
	<li>Öğrenci dilatasyon damlalarını uygulayın (% 1 tropikamid). Görüntülemeden önce öğrencilerin genişlemesini bekleyin. NOT: Öğrencilerin genişlemesi görüş alanını arttırır, ancak bir gereklilik değildir. Gözü uyuşturmak için lokal (kornea) anestezik damlalar (% 0.5 tetrakain), göze dokunacak bir şey varsa da kullanılmalıdır (örneğin, kontakt lens kullanıyorsanız veya bir kılavuz kullanıyorsanız). Kılavuz, tarama kafasının üzerine yerleştirilen ve yeni başlayanların gözü ve tarama kafasını hizalamasına yardımcı olan bir cihazdır.</li>
	<li>Kemirgenleri anestezi altına aldıktan sonra, kemirgeni hayvanı 3 boyutlu uzayda döndürebilen bir kemirgen hizalama sistemine yerleştirin (Şekil 1A, 1C ve 1D). Termal destek sağlayın. NOT: Şu anda, SD-OCT cihazı ile tasarlanan ve satılan fareler ve sıçanlar için kemirgen hizalama sistemleri kullanıyoruz.</li>
	<li>Gözleri yağlanmış tutmak için sıvı (örneğin, tuzlu su veya yapay gözyaşları) uygulayın. Görüntüleme sırasında gözün kurumadığından emin olun, böylece taramalar arasında gözün optik özellikleri korunur (kornea ıslandığında, retina net bir şekilde görülebilir).<ol><li>İlk gözü tararken karşı gözdeki nemi koruduğunuzdan emin olun, böylece kurumaz.</li>
	</ol></li>
	<li>Görüntülemeden hemen önce fazla salini uzaklaştırmak için hassas bir görev mendili kullanın, çünkü gözdeki çok fazla veya çok az kayganlaştırıcı görüntü kalitesini etkileyecektir. NOT: OCT sırasında steril yağlayıcı jel kullanılması önerilmez, çünkü görüntülemeye müdahale edebilir. Gerekirse, işlemden sonra steril yağlayıcı jel kullanılabilir. Test boyunca gözde yeterli nemi sağlamak için bir kontakt lens de uygulanabilir. Deneyimlerimize göre, bir kontakt lens görüntü kalitesinde belirgin bir iyileşme sağlamamıştır, ancak kontakt lensler görüntüleme seansı sırasında kornea kuruma riskini azaltmaya yardımcı olmaktadır.</li>
</ol>3. Kemirgen OCT görüntüleme
<ol><li>Bir gözle başlayın (OS veya OD) ve ardından kontralateral gözü görüntüleyin.<ol><li>Kemirgen hizalama sisteminin iki dönme hareketini kullanarak hayvanı, bakışlar yatay olacak ve OCT Lensin ekseninden aşağıya bakacak şekilde konumlandırın (Şekil 1D).</li>
		<li>Veri toplama amacıyla retinayı yönlendirmek için OCT'yi Serbest Çalışma modunda kullanın. Hem yatay hem de dikey B taramalarının gerçek zamanlı olarak sürekli görüntülenmesi için başlangıçta Nişan Alma modunu (Nişan Al düğmesine tıklayarak) kullanın.</li>
		<li>Retina görünene kadar tarama kafasını göze yaklaştırın (fare ve sıçan retina lensleri sabit odaklı olduğundan, lensi göze doğru hareket ettirmek retinanın derinliklerine odaklanır). Ardından, hayvan pozisyonunu yukarı/aşağı ayarlamak için kemirgen hizalama sistemini kullanın ve optik sinir kafasını merkeze konumlandırmak, yatay taramayı yatay yapmak ve dikey taramayı dikey yapmak için döndürmek / bükmek (Şekil 1A).</li>
		<li>Çalışma mesafesini, retinal görüntü düz olacak ve kavisli olmayacak şekilde ayarlayın.</li>
		<li>Görüntüyü ekran penceresinin üst kısmına yakın tutmak için referans kolu konumunu ayarlayın. Çok fazla zorlamamaya dikkat edin, aksi takdirde göz görüntüsü kendi kendine geri döner.</li>
	</ol></li>
	<li>Retinal görüntüleme<ol><li>Glokom, retina dejenerasyonu ve diyabetik retinopati modelleri için: Ortalama almak için 1000 x 100 x 1'den (A taramaları x B taramaları x tekrarlanan B taramaları) oluşan bir hacim taraması tanımlayın. Sıçanlarda, 3 x 3 mm boyutunda bir hacim taraması yapın. Farelerde, 1,5 x 1,5 mm hacimli bir tarama yapın.</li>
		<li>Optik siniri yatay ve dikey erişimde ortalayın, böylece hacim taraması merkezde olur. Optik sinir kafasının taramanın merkezinde ve nazal-temporal ve üst-inferior eksenler boyunca düz olduğundan emin olmak için zaman ayırın (Şekil 2). Gerekirse tam olarak merkezde olduğundan emin olmak için tarayın ve yeniden ortalayın. Optik sinir kafası ortalanana ve her iki eksen boyunca hizalanana kadar bu taramayı gerektiği gibi tekrarlayın. Fotoğraf çekmek için Anlık Görüntü düğmesini tıklatın. NOT: Bazı SD-OCT cihazları, referans kolu ile gözün ışık kaynağından uzaklığını ayarlayarak gözün eğriliğini optik olarak manipüle etme (örneğin, görüntü düzleştirilmiş) seçeneğine sahiptir. Anterior-posterior yön boyunca doğruluğu artırmak için retina katmanları boyunca doğrudan kalınlık ölçümleri alırken görüntüleri düzleştirmenizi ve ortalamanızı öneririz.</li>
		<li>Görüntüyü kaydetmek için Kaydet düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Optik sinir kafasında ortalanmış 1000 x 4 x 20 (A-tarama x B-tarama x tekrarlanan B-taramaları) olan radyal bir tarama yapın. Veri analizi sırasında gözün bölgelerini veya retina katmanlarını yorumlamaya yardımcı olacak gözün veya retinanın görüntü netliğini artırmak için tekrarlanan B taramaları kullanın. NOT: Yine, sıçanlarda bu radyal tarama 3 mm, farelerde ise radyal tarama 1,5 mm'dir.</li>
		<li>Resmi kaydedin.</li>
		<li>Kontralateral gözde 3.1 ile 3.2.5 arasındaki adımları tekrarlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Eksenel uzunluk ölçümleri<ol><li>Fare miyopisi gibi tüm gözün görüntülenmesini içeren projeler için, tüm gözün üç taramasını ve her göz için bir retina taraması yapın. 500 x 20 x 1 boyutunda ve gözün tam çapını kapsayan radyal taramadan oluşan bir ön ayar seçin. NOT: Bu ayar, korneadan koroide kadar fare gözünün tüm uzunluğunun bir görüntüsünü sağlar.</li>
		<li>Gözün ve retinanın ortasını görüş alanında ortalayın. Üç radyal tarama yapın (tüm göz taramaları): 1000 x 5 x 2 boyutunda doğrusal bir B taraması ve aynı konumda 1000 x 5 x 2'lik iki ek doğrusal B taraması. Görüntüleri kaydedin.</li>
		<li>Daha sonra, istenirse, yakınlaştırın ve 1000 x 20 A taramaları x B taramalarından oluşan 3.2'deki açıklamaya benzer bir hacim veya dikdörtgen tarama (retina taraması) yapın. Birim taramasını kaydedin.</li>
		<li>Kontralateral gözde 3.3 ile 3.3.3 arasındaki adımları tekrarlayın. NOT: Eksenel uzunluk ölçümleri yalnızca küçük gözlerde (fare veya daha küçük) mümkündür, çünkü mevcut sistemlerin görüntüleme penceresi daha büyük bir gözü yakalamak için yeterince büyük değildir.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Görüntüleme sonrası adımlar
<ol><li>Kayıtlı verileri, veri yönetimi için iyi bir uygulama olan ve daha sonra analiz için kolay erişim sağlayan bir bulutta depolayın. Bir matematiksel modelleme programında (Malzeme Tablosu) geliştirilen özel bir yazılımla veri analizi yapın.</li>
	<li>Kemirgenleri kemirgen hizalama sisteminden çıkarın ve ksilazinin etkilerini tersine çevirmek için intraperitoneal bir atipamezol enjeksiyonu (sıçanlar ve fareler için 1 mg / kg) verin, böylece kemirgen daha çabuk uyanır.</li>
	<li>Kemirgenlerin düşük ateşte bir ısıtma yastığı üzerinde iyileşmesine izin verin. Gerektiğinde ek tuzlu su damlaları verin. Kemirgenleri, tam ambulasyonu geri kazandıklarında ev kafeslerine geri döndürün.</li>
	<li>Programı kapatın ve OCT'yi kapatın.</li>
</ol>5. OCT görüntülerinin sonradan işlenmesi
<ol><li>Belirli OCT ihtiyaçlarına uyacak şekilde matematiksel bir modelleme programında geliştirilen özel yazılımı kullanarak görüntüleri işleyin (örneğin; görüntüleri manuel olarak işaretleyerek ilgi alanlarının kalınlığını ölçün).</li>
	<li>Görüntünün amacına bağlı olarak (fare retinası, sıçan retinası veya miyopi/eksenel uzunluk), üç farklı programdan birini kullanın:<ol><li>Retinayı işlemek için, yüklenecek OCT taramalarını seçin. İlk olarak, optik sinir kafasının merkezini basit bir tıklama ile tanımlayın.</li>
		<li>Program, optik sinir kafasının her iki tarafındaki mesafeleri tanımlayan dikey çizgiler oluştururken izleyin. Sıçan retinasında, bu çizgilerin optik sinir başının merkezinden 0,5 mm ve 1,2 mm uzakta olduğunu, şu anda analiz edilen radyal B taramasına bağlı olarak gözün nazal-temporal ve inferior-superior eksenlerini temsil eden toplam 4 dikey çizgi olduğunu unutmayın. NOT: Fare retinasında, bu dikey çizgiler optik sinir başı merkezinden 0,25 mm ve 0,5 mm uzaklıktadır.</li>
		<li>Her satır boyunca aşağıdaki katmanları tanımlayın: Retinal sinir lifi tabakası (RNFL), iç pleksiform tabaka (IPL), iç nükleer tabaka (INL), dış pleksiform tabaka (OPL), dış nükleer tabaka (ONL), dış sınırlayıcı membran (ELM), iç segmentler/dış segmentler (IS/OS), retinal pigment epiteli (RPE) ve toplam retina kalınlığı. NOT: Radyal tarama, açıldığında tipik olarak nazal/temporal ve üst/alt etiketlere sahip değildir. Taramalar, n / t ve s / I yönüne sahip olacak şekilde oluşturulabilir ve özellikle bu taramalar daha sonra analiz edilir.</li>
		<li>Bir görüntü tanımlandıktan ve program kapatıldıktan sonra, bu ölçümleri veri analizi için bir elektronik tablo yazılımına aktarın.</li>
	</ol></li>
	<li>Gruplar arasında karşılaştırmalar yapmak için adım 5'teki bu uzunluk ve kalınlık değerlerini kullanın, örneğin bölgesel farklılıklar (n/t/s/i) veya uzunlamasına değişiklikler olup olmadığını belirleyin.</li>
	<li>Retinal ölçümler için öncelikle 0,5 mm ve 1,2 mm mesafelerde nazal-temporal ve inferior-superior eksende herhangi bir fark olup olmadığını belirleyin. NOT: Kadranlardaki farklılıklar gözlenmezse, 0,5 mm ve 1,2 mm ölçülerinin ortalaması birlikte alınabilir. Bu, yalnızca 0,25 mm ve 0,5 mm'de fare retinal taramaları için benzer bir yaklaşımdır.</li>
	<li>Miyopi çalışmaları için, gözün optik ekseni boyunca oküler parametreleri değerlendirmek için bu programı kullanın. Matematiksel modelleme programını açın. İlk olarak, yüklenecek bir görüntü seçin.<ol><li>Görüntüyü yükledikten sonra, her taramayı manuel olarak işaretleyin (radyal ve B taramaları). Korneanın ön ve arka kenarlarını, lensini, vitreus odacığını ve retinasını işaretleyin, böylece program kornea kalınlığını, lens kalınlığını, ön ve vitreus odası derinliğini, toplam retina kalınlığını, toplam eksenel uzunluğu hesaplayacaktır.</li>
		<li>İşaretledikten sonra, bir kaydet menüsü isteyen programdan çıkın. Açıklanan değerleri bir elektronik tablo yazılımına kaydedin ve üç ayrı taramanın ortalamasını birlikte alın.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Wojtkowski, M., 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=Ultrahigh-resolution,+high-speed,+Fourier+domain+optical+coherence+tomography+and+methods+for+dispersion+compensation.">Ultrahigh-resolution, high-speed, Fourier domain optical coherence tomography and methods for dispersion compensation.</a> Optics Express. 12 (11), 2404-2422 (2004).</li><li>Nassif, N., 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=In+vivo+high-resolution+video-rate+spectral-domain+optical+coherence+tomography+of+the+human+retina+and+optic+nerve.">In vivo high-resolution video-rate spectral-domain optical coherence tomography of the human retina and optic nerve.</a> Optics Express. 12 (3), 367-376 (2004).</li><li>Theelen, T., Teussink, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inspection+of+the+Human+Retina+by+Optical+Coherence+Tomography.">Inspection of the Human Retina by Optical Coherence Tomography.</a> Methods in Molecular Biology. 1715, 351-358 (2018).</li><li>Nakazawa, M., Hara, A., Ishiguro, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Coherence+Tomography+of+Animal+Models+of+Retinitis+Pigmentosa:+From+Animal+Studies+to+Clinical+Applications.">Optical Coherence Tomography of Animal Models of Retinitis Pigmentosa: From Animal Studies to Clinical Applications.</a> Biomed Research International. 2019, 8276140 (2019).</li><li>Drexler, 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=Ultrahigh-resolution+ophthalmic+optical+coherence+tomography.">Ultrahigh-resolution ophthalmic optical coherence tomography.</a> Nature Medicine. 7 (4), 502-507 (2001).</li><li>VanLeeuwen, J. E., 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=Altered+AMPA+receptor+expression+with+treadmill+exercise+in+the+1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned+mouse+model+of+basal+ganglia+injury.">Altered AMPA receptor expression with treadmill exercise in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned mouse model of basal ganglia injury.</a> Journal of Neuroscience Research. 88 (3), 650-668 (2010).</li><li>Tian, J., 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=Performance+evaluation+of+automated+segmentation+software+on+optical+coherence+tomography+volume+data.">Performance evaluation of automated segmentation software on optical coherence tomography volume data.</a> Journal of Biophotonics. 9 (5), 478-489 (2016).</li><li>Kraus, M. F., 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=Motion+correction+in+optical+coherence+tomography+volumes+on+a+per+A-scan+basis+using+orthogonal+scan+patterns.">Motion correction in optical coherence tomography volumes on a per A-scan basis using orthogonal scan patterns.</a> Biomedical Optics Express. 3 (6), 1182-1199 (2012).</li><li>Boatright, J. 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=Tool+from+ancient+pharmacopoeia+prevents+vision+loss.">Tool from ancient pharmacopoeia prevents vision loss.</a> Molecular Vision. 12, 1706-1714 (2006).</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> Experimental Eye Research. 64 (1), 85-96 (1997).</li><li>Feola, A. J., 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=Menopause+exacerbates+visual+dysfunction+in+experimental+glaucoma.">Menopause exacerbates visual dysfunction in experimental glaucoma.</a> Experimental Eye Research. 186, 107706 (2019).</li><li>Goto, Y., Kakizaki, M., Masaki, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+spontaneous+diabetic+rats+by+repetition+of+selective+breeding.">Production of spontaneous diabetic rats by repetition of selective breeding.</a> The Tohoku Journal of Experimental Medicine. 119 (1), 85-90 (1976).</li><li>Allen, R. S., 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=Retinal+Deficits+Precede+Cognitive+and+Motor+Deficits+in+a+Rat+Model+of+Type+II+Diabetes.">Retinal Deficits Precede Cognitive and Motor Deficits in a Rat Model of Type II Diabetes.</a> Investigative Ophthalmolology &amp; Visual Science. 60 (1), 123-133 (2019).</li><li>Stone, R. A., 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=Altered+ocular+parameters+from+circadian+clock+gene+disruptions.">Altered ocular parameters from circadian clock gene disruptions.</a> PLoS One. 14 (6), 0217111 (2019).</li><li>Chakraborty, R., 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=Circadian+rhythms,+refractive+development,+and+myopia.">Circadian rhythms, refractive development, and myopia.</a> Ophthalmic &amp; Physiological Optics. 38 (3), 217-245 (2018).</li><li>Davies, E. 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=Retinal+ganglion+cell+layer+volumetric+assessment+by+spectral-domain+optical+coherence+tomography+in+multiple+sclerosis:+application+of+a+high-precision+manual+estimation+technique.">Retinal ganglion cell layer volumetric assessment by spectral-domain optical coherence tomography in multiple sclerosis: application of a high-precision manual estimation technique.</a> Journal of Neuro-ophthalmology. 31 (3), 260-264 (2011).</li><li>Carnevali, A., 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=Optical+coherence+tomography+angiography+analysis+of+retinal+vascular+plexuses+and+choriocapillaris+in+patients+with+type+1+diabetes+without+diabetic+retinopathy.">Optical coherence tomography angiography analysis of retinal vascular plexuses and choriocapillaris in patients with type 1 diabetes without diabetic retinopathy.</a> Acta Diabetologica. 54 (7), 695-702 (2017).</li><li>Springelkamp, 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=Population-based+evaluation+of+retinal+nerve+fiber+layer,+retinal+ganglion+cell+layer,+and+inner+plexiform+layer+as+a+diagnostic+tool+for+glaucoma.">Population-based evaluation of retinal nerve fiber layer, retinal ganglion cell layer, and inner plexiform layer as a diagnostic tool for glaucoma.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 55 (12), 8428-8438 (2014).</li><li>Allen, R. S., 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=Long-Term+Functional+and+Structural+Consequences+of+Primary+Blast+Overpressure+to+the+Eye.">Long-Term Functional and Structural Consequences of Primary Blast Overpressure to the Eye.</a> Journal of Neurotrauma. 35 (17), 2104-2116 (2018).</li><li>Zhao, D., 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=Age-related+changes+in+the+response+of+retinal+structure,+function+and+blood+flow+to+pressure+modification+in+rats.">Age-related changes in the response of retinal structure, function and blood flow to pressure modification in rats.</a> Scientific Reports. 8 (1), 2947 (2018).</li><li>Schmucker, C., Schaeffel, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+paraxial+schematic+eye+model+for+the+growing+C57BL/6+mouse.">A paraxial schematic eye model for the growing C57BL/6 mouse.</a> Vision Research. 44 (16), 1857-1867 (2004).</li><li>Aung, M. H., Kim, M. K., Olson, D. E., Thule, P. M., Pardue, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+visual+deficits+in+streptozotocin-induced+diabetic+long+evans+rats.">Early visual deficits in streptozotocin-induced diabetic long evans rats.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 54 (2), 1370-1377 (2013).</li><li>Puzyeyeva, O., 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=High-Resolution+Optical+Coherence+Tomography+Retinal+Imaging:+A+Case+Series+Illustrating+Potential+and+Limitations.">High-Resolution Optical Coherence Tomography Retinal Imaging: A Case Series Illustrating Potential and Limitations.</a> Journal of Ophthalmology. 2011, 764183 (2011).</li><li>Liu, A. S., 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=Topography+and+pachymetry+maps+for+mouse+corneas+using+optical+coherence+tomography.">Topography and pachymetry maps for mouse corneas using optical coherence tomography.</a> Experimental Eye Research. 190, 107868 (2020).</li><li>Mohan, K., Kecova, H., Hernandez-Merino, E., Kardon, R. H., Harper, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+ganglion+cell+damage+in+an+experimental+rodent+model+of+blast-mediated+traumatic+brain+injury.">Retinal ganglion cell damage in an experimental rodent model of blast-mediated traumatic brain injury.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 54 (5), 3440-3450 (2013).</li><li>Harper, M. M., 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=Blast-Mediated+Traumatic+Brain+Injury+Exacerbates+Retinal+Damage+and+Amyloidosis+in+the+APPswePSENd19e+Mouse+Model+of+Alzheimer's+Disease.">Blast-Mediated Traumatic Brain Injury Exacerbates Retinal Damage and Amyloidosis in the APPswePSENd19e Mouse Model of Alzheimer's Disease.</a> Investigative Ophthalmology Visual Science. 60 (7), 2716-2725 (2019).</li><li>Zhang, M., 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=Advanced+image+processing+for+optical+coherence+tomographic+angiography+of+macular+diseases.">Advanced image processing for optical coherence tomographic angiography of macular diseases.</a> Biomedical Optics Express. 6 (12), 4661-4675 (2015).</li><li>Muhlfriedel, R., 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=Optimized+Subretinal+Injection+Technique+for+Gene+Therapy+Approaches.">Optimized Subretinal Injection Technique for Gene Therapy Approaches.</a> Methods in Molecular Biology. 1834, 405-412 (2019).</li><li>Adekunle, A. N., 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=Integration+of+Perforated+Subretinal+Prostheses+With+Retinal+Tissue.">Integration of Perforated Subretinal Prostheses With Retinal Tissue.</a> Translational Vision Science &amp; Technology. 4 (4), 5 (2015).</li><li>Sajdak, B. S., 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=Noninvasive+imaging+of+the+tree+shrew+eye:+Wavefront+analysis+and+retinal+imaging+with+correlative+histology.">Noninvasive imaging of the tree shrew eye: Wavefront analysis and retinal imaging with correlative histology.</a> Experimental Eye Research. 185, 107683 (2019).</li><li>Dominik Fischer, M., 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=Detailed+functional+and+structural+characterization+of+a+macular+lesion+in+a+rhesus+macaque.">Detailed functional and structural characterization of a macular lesion in a rhesus macaque.</a> Documenta Ophthalmologica. 125 (3), 179-194 (2012).</li><li>Hagag, A. M., Gao, S. S., Jia, Y., Huang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+angiography:+Technical+principles+and+clinical+applications+in+ophthalmology.">Optical coherence tomography angiography: Technical principles and clinical applications in ophthalmology.</a> Taiwan Journal of Ophthalmology. 7 (3), 115-129 (2017).</li><li>Treister, A. D., 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=Prevalence+of+Subclinical+CNV+and+Choriocapillaris+Nonperfusion+in+Fellow+Eyes+of+Unilateral+Exudative+AMD+on+OCT+Angiography.">Prevalence of Subclinical CNV and Choriocapillaris Nonperfusion in Fellow Eyes of Unilateral Exudative AMD on OCT Angiography.</a> Translational Vision Science &amp; Technology. 7 (5), 19 (2018).</li></ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Oküler yapıların in vivo yüksek çözünürlüklü görüntülenmesi, zaman içinde retina ve oküler değişikliklerin değerlendirilmesine olanak sağlar. Bu protokolde SD-OCT'nin retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modellerinde in vivo oküler yapılardaki farklılıkları yakaladığı gösterilmiştir.
SD-OCT yaparken en kritik husus, retinanın veya ilgilenilen diğer oküler yapının net bir görüntüsünü elde etmektir. Retinanın mükemmel bir şekilde ...

Spektral-alan optik koherens tomografi (SD-OCT), klinisyenlerin ve araştırmacıların oküler yapıları noninvaziv olarak incelemelerini sağlayan hassas, yüksek çözünürlüklü bir görüntüleme yöntemidir. Bu görüntüleme tekniği, mikrometre ölçeğinde 1,2 inç vivo üç boyutlu retinal görüntüler yakalamak için interferometriye dayanmaktadır. Yapısal defektler ve/veya retina tabakaları ve subretinal sıvının incelmesi gibi patolojik özelliklerin kolay saptanması ve doğruluğu nedeniyle görme araştırmalarında ve klinikte en sık kullanılan görüntüleme yöntemlerinden biri haline gelmiştir3. SD-OCT, görme ile ilişkili bozuklukların hayvan modellerini kullanan araştırmalarda, yapı ve fonksiyon arasındaki ilişkilerin ve histopatolojik kökenlerinin temel noninvaziv analizlerini sağlamıştır4. SD-OCT, çözünürlüğü nedeniyle (gözün derinliğine bağlı olarak 2-3 mikrona kadar5), retina tabakası kalınlığındaki küçük değişiklikleri bile tespit etme yeteneğine sahiptir. Bu tür bir analiz, hastalığın ilerlemesi için gerekli bilgileri sağlayabilir ve görme ile ilgili bozukluklar için nöroprotektif yöntemlerin ve tedavilerin etkinliğini değerlendirebilir.
SD-OCT, yapının histolojik olarak incelenmesine noninvaziv bir alternatiftir ve ikisinin korelasyon gösterdiği gösterilmiştir6. SD-OCT hücresel çözünürlüğe ulaşmazken, hayvanlarda uzunlamasına çalışmalara izin verir. Bu avantajlıdır, çünkü belirli zaman noktalarında hayvanları ötenazi yapmak zorunda kalmanın aksine, zaman içinde bireysel hayvanlarda hastalık ilerlemesi izlenebilir. Görüntüleme teknikleri gelişmeye devam ettikçe, SD-OCT teknolojisi de ilerleyecek ve gelişmiş görüntü kalitesinin yanı sıra retinal kan damarı fonksiyonu gibi biyolojik süreçleri ince ayrıntılarla değerlendirme yeteneği sağlayacaktır. SD-OCT teknolojisi, 1991 yılında ortaya çıkışından bu yana bile çözünürlük, hız ve hassasiyette büyük ilerlemelerkaydetmiştir 7.
Bu çalışmada, retinal dejenerasyon, glokom ve diyabetik retinopatinin kemirgen modellerinde retina tabakalarındaki değişiklikleri ölçmek için bir SD-OCT sistemi kullanılmaktadır. Burada kullanılan SD-OCT sistemi, derinliği çözümlenmiş görüntüleri gerçek zamanlı olarak elde etmek, işlemek ve depolamak için düşük güçlü, yakın kızılötesi ışık kullanan bir Fourier etki alanı OCT sistemidir. SD-OCT sistemi, 800 nm dalga boyu bandında genişletilmiş derinlik görüntüleme kapasitesine sahiptir ve 8 mm derinlik ve 4 μm çözünürlük sağlar. Fourier etki alanı tespitinde, dokudan gelen dağınık ışık ile bir referans yolu arasındaki girişim sinyali, Fourier'in eksenel taramalar ve/veya dağınık yoğunlukta eksenel derinlik profilleri oluşturmak üzere dönüştürülmesi8. Buradaki çalışmalar için OCT ışını istenilen retinal yapı üzerinden taranırken, seri olarak eksenel taramalar elde edilir. Tipik olarak, bir tarama deseni, iki boyutlu ızgarayı (B-Taramalar), bir raster tarama deseni kullanarak 2B kesitsel görüntülere karşılık gelen doğrusal tek boyutlu tarama çizgilerinin (A-Taramalar) bir koleksiyonu olarak alır. Farelerde miyopiye odaklanan çalışmalar için, bu sistem aynı zamanda oküler yapıların boyutlarını ölçmek için de kullanılır (örneğin, kornea kalınlığı, lens kalınlığı, vitreus odası derinliği ve eksenel uzunluk).
Mevcut sistem, kullanıcıların kendi protokollerini tasarlamalarına, ilgilendikleri oküler yapılara göre uyarlanabilen ve seçilebilen taramalar oluşturmalarına olanak tanır. Bu kullanıcı tanımlı protokollerde yer alan temel taramalar, bu görüntüleme tekniğini kullanıcı dostu hale getirir. Görüntü analizleri için, matematiksel modelleme programında özelleştirilmiş programlama geliştirdik. SD-OCT, oküler yapılardaki patomorfolojik değişiklikleri non-invaziv olarak tanımlamak ve ölçmek ve görme ile ilişkili hastalık progresyonunu izlemek için güçlü bir araçtır.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1% tropicamide</td>
			<td>Sandoz</td>
			<td>Sandoz #6131403550; NDC- 24208-585-59</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5% tetracaine</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>NDC 0065-0741-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AIM-RAS G3 120 V</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-AIMRAS-G3-120</td>
			<td>Specialized platform to hold the OCT Scanner Head for mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Celluvisc gel</td>
			<td>REFRESH CELLUVISC</td>
			<td>#4554; NDC-0023-4554-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G3 18 mm Telecentric Lens</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-BORE-G3-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G3 Mouse Lens</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-BORE-G3-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G3 Rat Lens</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-BORE-G3-R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heating pad</td>
			<td>Fabrication</td>
			<td>11-1130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InVivoVue software</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td></td>
			<td>Specialized software that pairs with the Leica Bioptigen SD-OCT system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td></td>
			<td>mathematical modeling program</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse/Rat Kit</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-KIT-M/R</td>
			<td>Mouse/rat rodent alignment system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>saline</td>
			<td>ADDIPAK</td>
			<td>200-39</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>System Envisu R4300 VHR 120 V</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-R4300-V1-120</td>
			<td>SD-OCT system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo structural assessments of ocular disease in rodent models using optical coherence tomography

Spektral-alan optik koherens tomografi (SD-OCT), retinal ve oküler yapıları in vivo olarak görselleştirmek için yararlıdır. Araştırmada, SD-OCT, çeşitli retinal ve oküler hastalık ve yaralanma modellerindeki değişiklikleri değerlendirmek ve karakterize etmek için değerli bir araçtır. Işık kaynaklı retinal dejenerasyon modellerinde, SD-OCT, fotoreseptör tabakasının zamanla incelmesini izlemek için kullanılabilir. Glokom modellerinde SD-OCT, azalmış retina sinir lifi tabakasını ve toplam retina kalınlığını izlemek ve oküler hipertansiyonu indükledikten sonra optik sinir kapanmasını gözlemlemek için kullanılabilir. Diyabetik kemirgenlerde, SD-OCT, araştırmacıların toplam retina kalınlığının azalmasının yanı sıra spesifik retina tabakalarının, özellikle de hastalık progresyonu ile retinal sinir lifi tabakasının kalınlığının azaldığını gözlemlemelerine yardımcı olmuştur. Miyopinin fare modellerinde, SD-OCT, eksenel uzunluk değişiklikleri gibi eksenel parametreleri değerlendirmek için kullanılabilir. SD-OCT'nin avantajları arasında oküler yapıların in vivo görüntülenmesi, zaman içinde oküler boyutlardaki değişiklikleri kantitatif olarak izleme yeteneği ve hızlı tarama hızı ve yüksek çözünürlüğü sayılabilir. Burada, SD-OCT yöntemlerini detaylandırdık ve retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modellerinde laboratuvarımızda kullanım örneklerini gösterdik. Yöntemler anestezi, SD-OCT görüntüleme ve kalınlık ölçümleri için görüntülerin işlenmesini içerir.

SD-OCT, oküler boyutların güvenilir bir şekilde ölçülebileceği şekilde yüksek kaliteli görüntüler elde edilirse başarılı kabul edilir. Burada, SD-OCT'nin çeşitli kullanımları retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modelleri kullanılarak gösterilmiştir.
Işığa bağlı retinal dejenerasyon (LIRD) modelinde, parlak ışığa (10.000 lüks) maruz kalmak, retinadaki fotoreseptör hücrelerin dejenerasyonunu indükler9. Temsili S...

Watch this Scientific Journal Video about In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography at JoVE.com

In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography

Burada, retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modellerinde retinal ve oküler yapıları in vivo olarak görselleştirmek için spektral-alan optik koherens tomografinin (SD-OCT) kullanımını açıklamaktayız.

Optik Koherens Tomografi Kullanılarak Kemirgen Modellerinde Oküler Hastalığın İn vivo Yapısal Değerlendirmeleri

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable ...

in-vivo-structural-assessments-ocular-disease-rodent-models-using

Research

JoVE Journal

Bioengineering

2.8K Görüntüleme.  Atlanta Veterans Affairs Medical Center. Burada, retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modellerinde retinal ve oküler yapıları in vivo olarak görselleştirmek için spektral-alan optik koherens tomografinin (SD-OCT) kullanımını açıklamaktayız.

Video: In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As the mainstays of in vivo three-dimensional (3-D) optical microscopy, single-/multi-photon fluorescence microscopy and optical coherence tomography (OCT) have demonstrated their extraordinary sensitivities to fluorescence and optical scattering contrasts, respectively. However, the optical absorption contrast of biological tissues, which encodes essential physiological/pathological information, has not yet been assessable. 
The emergence of biomedical photoacoustics has led to a new branch of optical microscopy optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM)1, where the optical irradiation is focused to the diffraction limit to achieve cellular1 or even subcellular2 level lateral resolution. As a valuable complement to existing optical microscopy technologies, OR-PAM brings in at least two novelties. First and most importantly, OR-PAM detects optical absorption contrasts with extraordinary sensitivity (i.e., 100%). Combining OR-PAM with fluorescence microscopy3 or with optical-scattering-based OCT4 (or with both) provides comprehensive optical properties of biological tissues. Second, OR-PAM encodes optical absorption into acoustic waves, in contrast to the pure optical processes in fluorescence microscopy and OCT, and provides background-free detection. The acoustic detection in OR-PAM mitigates the impacts of optical scattering on signal degradation and naturally eliminates possible interferences (i.e., crosstalks) between excitation and detection, which is a common problem in fluorescence microscopy due to the overlap between the excitation and fluorescence spectra. 
Unique for optical absorption imaging, OR-PAM has demonstrated broad biomedical applications since its invention, including, but not limited to, neurology5, 6, ophthalmology7, 8, vascular biology9, and dermatology10. In this video, we teach the system configuration and alignment of OR-PAM as well as the experimental procedures for in vivo functional microvascular imaging.

Optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM) is an emerging technology capable of imaging optical absorption contrasts in vivo with cellular resolution and sensitivity. Here, we provide a visualized instruction on the experimental protocols of OR-PAM, including system configuration, system alignment, typical in vivo experimental procedures, and functional imaging schemes.

Üç boyutlu optik çözünürlük foto akustik Mikroskopi

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Biyomühendislik

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not have been accomplished by other approaches1. With the use of the calcium- and voltage-sensitive dyes, optical mapping allows measurement of transmembrane action potentials and calcium transients with high spatial resolution without the physical contact with the tissue. This makes measurements of the cardiac electrical activity possible under many conditions where the use of electrodes is inconvenient or impossible1. For example, optical recordings provide accurate morphological changes of membrane potential during and immediately after stimulation and defibrillation, while conventional electrode techniques suffer from stimulus-induced artifacts during and after stimuli due to electrode polarization1. 
The Langendorff-perfused rabbit heart is one of the most studied models of human heart physiology and pathophysiology. Many types of arrhythmias observed clinically could be recapitulated in the rabbit heart model. It was shown that wave patterns in the rabbit heart during ventricular arrhythmias, determined by effective size of the heart and the wavelength of reentry, are very similar to that in the human heart2. It was also shown that critical aspects of excitation-contraction (EC) coupling in rabbit myocardium, such as the relative contribution of sarcoplasmic reticulum (SR), is very similar to human EC coupling3. Here we present the basic procedures of optical mapping experiments in Langendorff-perfused rabbit hearts, including the Langendorff perfusion system setup, the optical mapping systems setup, the isolation and cannulation of the heart, perfusion and dye-staining of the heart, excitation-contraction uncoupling, and collection of optical signals. These methods could be also applied to the heart from species other than rabbit with adjustments to flow rates, optics, solutions, etc.
Two optical mapping systems are described. The panoramic mapping system is used to map the entire epicardium of the rabbit heart4-7. This system provides a global view of the evolution of reentrant circuits during arrhythmogenesis and defibrillation, and has been used to study the mechanisms of arrhythmias and antiarrhythmia therapy8,9. The dual mapping system is used to map the action potential (AP) and calcium transient (CaT) simultaneously from the same field of view10-13. This approach has enhanced our understanding of the important role of calcium in the electrical alternans and the induction of arrhythmia14-16.

This article describes the basic procedures for conducting optical mapping experiments in the Langendorff-perfused rabbit heart using the panoramic imaging system, and the dual (voltage and calcium) imaging modality.

Çok parametreli Langendorff perfüze Tavşan Kalp Optik Haritalama

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not ...

Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. Cardiovascular physiological phenotyping of the mouse heart can be easily done using fluorescence imaging employing various probes for transmembrane potential (Vm), calcium transients (CaT), and other parameters. Excitation-contraction coupling is characterized by action potential and intracellular calcium dynamics; therefore, it is critically important to map both Vm and CaT simultaneously from the same location on the heart1-4. Simultaneous optical mapping from Langendorff perfused mouse hearts has the potential to elucidate mechanisms underlying heart failure, arrhythmias, metabolic disease, and other heart diseases. Visualization of activation, conduction velocity, action potential duration, and other parameters at a myriad of sites cannot be achieved from cellular level investigation but is well solved by optical mapping1,5,6. In this paper we present the instrumentation setup and experimental conditions for simultaneous optical mapping of Vm and CaT in mouse hearts with high spatio-temporal resolution using state-of-the-art CMOS imaging technology. Consistent optical recordings obtained with this method illustrate that simultaneous optical mapping of Langendorff perfused mouse hearts is both feasible and reliable.

This paper details the dissection procedure, instrumental setup, and experimental conditions during optical mapping of transmembrane potential (Vm) and intracellular calcium transient (CaT) in intact isolated Langendorff perfused mouse hearts.

Fare Kalp Aksiyon Potansiyelleri ve Kalsiyum Geçici Optik Haritalama

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. ...

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

The ability of two or more cells of the same type to fuse has been utilized in metazoans throughout evolution to form many complex organs, including skeletal muscle, bone and placenta. Contemporary studies demonstrate fusion of cells of the same type confers enhanced function. For example, when the trophoblast cells of the placenta fuse to form the syncytiotrophoblast, the syncytiotrophoblast is better able to transport nutrients and hormones across the maternal-fetal barrier than unfused trophoblasts1-4. More recent studies demonstrate fusion of cells of different types can direct cell fate. The "reversion" or modification of cell fate by fusion was once thought to be limited to cell culture systems. But the advent of stem cell transplantation led to the discovery by us and others that stem cells can fuse with somatic cells in vivo and that fusion facilitates stem cell differentiation5-7. Thus, cell fusion is a regulated process capable of promoting cell survival and differentiation and thus could be of central importance for development, repair of tissues and even the pathogenesis of disease.
Limiting the study of cell fusion, is lack of appropriate technology to 1) accurately identify fusion products and to 2) track fusion products over time. Here we present a novel approach to address both limitations via induction of bioluminescence upon fusion (Figure 1); bioluminescence can be detected with high sensitivity in vivo8-15. We utilize a construct encoding the firefly luciferase (Photinus pyralis) gene placed adjacent to a stop codon flanked by LoxP sequences. When cells expressing this gene fuse with cells expressing the Cre recombinase protein, the LoxP sites are cleaved and the stop signal is excised allowing transcription of luciferase. Because the signal is inducible, the incidence of false-positive signals is very low. Unlike existing methods which utilize the Cre/LoxP system16, 17, we have incorporated a "living" detection signal and thereby afford for the first time the opportunity to track the kinetics of cell fusion in vivo.
To demonstrate the approach, mice ubiquitously expressing Cre recombinase served as recipients of stem cells transfected with a construct to express luciferase downstream of a floxed stop codon. Stem cells were transplanted via intramyocardial injection and after transplantation intravital image analysis was conducted to track the presence of fusion products in the heart and surrounding tissues over time. This approach could be adapted to analyze cell fusion in any tissue type at any stage of development, disease or adult tissue repair.

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

A method to track cell fusion in living organisms over time is described. The approach utilizes Cre-LoxP recombination to induce luciferase expression upon cell fusion. The luminescent signal generated can be detected in living organisms using biophotonic imaging systems with a sensitivity of detection of &tilde;1,000 cells in peripheral tissues.

Hücre Fusion Tespit Cre-ETOX P Rekombinasyon Yaklaşım In Vivo</em

The ability of two or more cells of the same type to fuse has been utilized in metazoans throughout evolution to form many complex organs, including ...

Evaluation of Biomaterials for Bladder Augmentation using Cystometric Analyses in Various Rodent Models

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and expels it with a precisely orchestrated contraction. A number of congenital and acquired urological anomalies including posterior urethral valves, benign prostatic hyperplasia, and neurogenic bladder secondary to spina bifida/spinal cord injury can result in pathologic tissue remodeling leading to impaired compliance and reduced capacity1. Functional or anatomical obstruction of the urinary tract is frequently associated with these conditions, and can lead to urinary incontinence and kidney damage from increased storage and voiding pressures2. Surgical implantation of gastrointestinal segments to expand organ capacity and reduce intravesical pressures represents the primary surgical treatment option for these disorders when medical management fails3. However, this approach is hampered by the limitation of available donor tissue, and is associated with significant complications including chronic urinary tract infection, metabolic perturbation, urinary stone formation, and secondary malignancy4,5.
Current research in bladder tissue engineering is heavily focused on identifying biomaterial configurations which can support regeneration of tissues at defect sites. Conventional 3-D scaffolds derived from natural and synthetic polymers such as small intestinal submucosa and poly-glycolic acid have shown some short-term success in supporting urothelial and smooth muscle regeneration as well as facilitating increased organ storage capacity in both animal models and in the clinic6,7. However, deficiencies in scaffold mechanical integrity and biocompatibility often result in deleterious fibrosis8, graft contracture9, and calcification10, thus increasing the risk of implant failure and need for secondary surgical procedures. In addition, restoration of normal voiding characteristics utilizing standard biomaterial constructs for augmentation cystoplasty has yet to be achieved, and therefore research and development of novel matrices which can fulfill this role is needed.
In order to successfully develop and evaluate optimal biomaterials for clinical bladder augmentation, efficacy research must first be performed in standardized animal models using detailed surgical methods and functional outcome assessments. We have previously reported the use of a bladder augmentation model in mice to determine the potential of silk fibroin-based scaffolds to mediate tissue regeneration and functional voiding characteristics.11,12 Cystometric analyses of this model have shown that variations in structural and mechanical implant properties can influence the resulting urodynamic features of the tissue engineered bladders11,12. Positive correlations between the degree of matrix-mediated tissue regeneration determined histologically and functional compliance and capacity evaluated by cystometry were demonstrated in this model11,12. These results therefore suggest that functional evaluations of biomaterial configurations in rodent bladder augmentation systems may be a useful format for assessing scaffold properties and establishing in vivo feasibility prior to large animal studies and clinical deployment. In the current study, we will present various surgical stages of bladder augmentation in both mice and rats using silk scaffolds and demonstrate techniques for awake and anesthetized cystometry.

Surgical stages of bladder augmentation are described using 3-D scaffolds in murine and rat models. To test the efficacy of biomaterial configurations for use in bladder augmentation, techniques for both awake and anesthetized cystometry are presented.

Çeşitli Kemirgen Modeller sistometrik Analizleri kullanarak Mesane Büyütme için Biyomalzeme Değerlendirilmesi

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and ...

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging technologies. Existing retinal imaging modalities, such as fundus photography1, confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO)2, and optical coherence tomography (OCT)3, have significant contributions in monitoring disease onsets and progressions, and developing new therapeutic strategies. However, they predominantly rely on the back-reflected photons from the retina. As a consequence, the optical absorption properties of the retina, which are usually strongly associated with retinal pathophysiology status, are inaccessible by the traditional imaging technologies.
Photoacoustic ophthalmoscopy (PAOM) is an emerging retinal imaging modality that permits the detection of the optical absorption contrasts in the eye with a high sensitivity4-7 . In PAOM nanosecond laser pulses are delivered through the pupil and scanned across the posterior eye to induce photoacoustic (PA) signals, which are detected by an unfocused ultrasonic transducer attached to the eyelid. Because of the strong optical absorption of hemoglobin and melanin, PAOM is capable of non-invasively imaging the retinal and choroidal vasculatures, and the retinal pigment epithelium (RPE) melanin at high contrasts 6,7. More importantly, based on the well-developed spectroscopic photoacoustic imaging5,8 , PAOM has the potential to map the hemoglobin oxygen saturation in retinal vessels, which can be critical in studying the physiology and pathology of several blinding diseases 9 such as diabetic retinopathy and neovascular age-related macular degeneration.
Moreover, being the only existing optical-absorption-based ophthalmic imaging modality, PAOM can be integrated with well-established clinical ophthalmic imaging techniques to achieve more comprehensive anatomic and functional evaluations of the eye based on multiple optical contrasts6,10 . In this work, we integrate PAOM and spectral-domain OCT (SD-OCT) for simultaneously in vivo retinal imaging of rat, where both optical absorption and scattering properties of the retina are revealed. The system configuration, system alignment and imaging acquisition are presented.

Photoacoustic ophthalmology (PAOM), an optical-absorption-based imaging modality, provides the complementary evaluation of the retina to the currently available ophthalmic imaging technologies. We report the using of PAOM integrated with spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) for simultaneous multimodal retinal imaging in rats.

Entegre Photoacoustic Oftalmoskopi ve Spektral-domain optik koherens tomografi

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging ...

Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens

A detailed understanding of the complexity and relative variability within the human cardiac venous system is crucial for the development of cardiac devices that require access to these vessels. For example, cardiac venous anatomy is known to be one of the key limitations for the proper delivery of cardiac resynchronization therapy (CRT)1 Therefore, the development of a database of anatomical parameters for human cardiac venous systems can aid in the design of CRT delivery devices to overcome such a limitation. In this research project, the anatomical parameters were obtained from 3D reconstructions of the venous system using contrast-computed tomography (CT) imaging and modeling software (Materialise, Leuven, Belgium). The following parameters were assessed for each vein: arc length, tortuousity, branching angle, distance to the coronary sinus ostium, and vessel diameter.
	CRT is a potential treatment for patients with electromechanical dyssynchrony. Approximately 10-20% of heart failure patients may benefit from CRT2. Electromechanical dyssynchrony implies that parts of the myocardium activate and contract earlier or later than the normal conduction pathway of the heart. In CRT, dyssynchronous areas of the myocardium are treated with electrical stimulation. CRT pacing typically involves pacing leads that stimulate the right atrium (RA), right ventricle (RV), and left ventricle (LV) to produce more resynchronized rhythms. The LV lead is typically implanted within a cardiac vein, with the aim to overlay it within the site of latest myocardial activation. 
	We believe that the models obtained and the analyses thereof will promote the anatomical education for patients, students, clinicians, and medical device designers. The methodologies employed here can also be utilized to study other anatomical features of our human heart specimens, such as the coronary arteries. To further encourage the educational value of this research, we have shared the venous models on our free access website: <a href="http://www.vhlab.umn.edu/atlas" target="_blank">www.vhlab.umn.edu/atlas</a>.

The objective of this research is to recreate and then access the anatomy of the human cardiac venous system using 3D reconstructions generated from contrast-computed tomography scans.

Kontrast-bilgisayarlı Perfüzyon-sabit Örneklerinin Tomografi kullanarak İnsan Kardiyak Venöz Sistemi anatomik yeniden düzenlemesi

A detailed  understanding of the complexity and relative variability within the human  cardiac venous system is crucial for the development of cardiac ...

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.

Miyokard Yapı, Fonksiyon Vivo Kantitatif Değerlendirilmesi yılında Perfüzyon ve Canlılık Kardiyak Mikro-bilgisayarlı Tomografi ile

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy (oSLO) and Optical Coherence Tomography (OCT)

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big challenge with the state-of-the-art retinal imaging modalities because they would require z-stacking to compile a volumetric dataset. Newer optical coherence tomography (OCT) and OCT angiography (OCTA) systems overcome these restrictions to provide three-dimensional (3D) anatomical and vascular images, but the dye-free nature of OCT cannot visualize leakage indicative of vascular dysfunction. This protocol describes a novel oblique scanning laser ophthalmoscopy (oSLO) technique that provides 3D volumetric fluorescence retinal imaging. The setup of the imaging system generates the oblique scanning by a dove tail slider and aligns the final imaging system at an angle to detect fluorescent cross-sectional images. The system uses the laser scanning method, and therefore, allows an easy incorporation of OCT as a complementary volumetric structural imaging modality. In vivo imaging on rat retina is demonstrated here. Fluorescein solution is intravenously injected to produce volumetric fluorescein angiography (vFA).

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy oSLO and Optical Coherence Tomography OCT

Here, we present a protocol to get a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence and OCT retinal image by using a novel imaging multimodal platform. We will introduce the system setup, the method of alignment, and the operational protocols. In vivo imaging will be demonstrated, and representative results will be provided.

Eğik tarama Lazer Ophthalmoscopy (oSLO) ve optik koherens tomografi (OCT) tarafından Multimodal hacimsel Retina Görüntüleme

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big ...

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial bypass. Characterization of the growth dynamics and remodeling process of degradable polymer scaffold-based tissue-engineered blood vessels (TEBVs) with pulsatile stimulation is crucial for vascular tissue engineering. Optical imaging techniques stand out as powerful tools for monitoring vascularization of engineered tissue enabling high-resolution imaging in real-time culture. This paper demonstrates a nondestructive and fast real-time imaging strategy to monitor the growth and remodeling of TEBVs in long-term culture by using optical coherence tomography (OCT). Geometric morphology is evaluated, including vascular remodeling process, wall thickness, and comparison of TEBV thickness in different culture time points and presence of pulsatile stimulation. Finally, OCT provides practical possibilities for real-time observation of the degradation of polymer in the reconstructing tissues under pulsatile stimulation or not and in each vessel segment, by compared with the assessment of polymer degradation using scanning electron microscopic(SEM) and polarized microscope.

A step by step protocol for nondestructive and long-period monitoring the process of vascular remodeling and scaffold degradation in real-time culture of biodegradable polymeric scaffold-based tissue-engineered blood vessels with pulsatile stimulation using optical coherence tomography is described here.

Geri dönüşlü optik koherens tomografi kullanarak parçalanabilir iskele tabanlı doku mühendisliği kan damarı gelişimi izleme

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...