Name: techniques for processing eyes implanted with a retinal prosthesis for localized histopathological analysis: part 2 epiretinal implants with retinal tacks
Uploaded: 2015-02-14T14:00:00
Duration: 10 min
Description: Watch this Scientific Journal Video about Techniques for Processing Eyes Implanted with a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis: Part 2 Epiretinal Implants with Retinal Tacks at

Nicole Vella (Macquarie University) for providing reagents; Alexia Saunder (Bionics Institute; BI), Michelle McPhedran (BI), Chris Williams (BI) for experimental support; the Royal Victorian Eye and Ear Hospital (RVEEH) Biological Research Centre staff for animal care; Sue Pierce (RVEEH) for veterinary advice; Anthony Burkitt (Bionic Vision Australia; BVA), Tamara Brawn (BVA) and the BVA staff for administrative support. 
This research was supported by the Australian Research Council (ARC) through its Special Research Initiative (SRI) in Bionic Vision Science and Technology grant to Bionic Vision Australia (BVA). The Bionics Institute receives Operational Infrastructure Support from the Victorian Government and also acknowledges support from the Bertalli Family Trust and the J T Reid Charitable Trust. The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.
The Bionic Vision Australia Consortia authors for this manuscript are (a-z): 
Penelope J. Allen, Owen Burns, Kate E. Fox, Kumaravelu Ganesan, David J. Garret, Hamish Meffin, Joel Villalobos, and Jonathan Yeoh.

ПРИМЕЧАНИЕ: Все процедуры были одобрены Королевский Викторианский глаз и ушей исследовательского комитета и этики животных больницы (RVEEH AEC; # 10-199AB). Субъекты были обработаны в соответствии с National Health и «австралийского кодекса практики по уходу и использованию животных в научных целях&quot; Совет по медицинским исследованиям (в 2013 г.) и «Профилактика жестокого обращения с животными Закона&quot; (1986; и дополнениями). Все хирургические, клинические процедуры оценки и электрофизиологические проводились под анестезией, и все усилия были сделаны, чтобы свести к минимуму страдания. 1. Энуклеация и фиксация ПРИМЕЧАНИЕ: Выполните процедуру энуклеации и фиксации, подробно описанной в сопроводительном рукописи 16, принимая дополнительный уход вокруг кабелей устройств или витрэктомии портов, если они присутствуют. Короче говоря, это включает в себя: <ol><li> Транскардиальную заливать эту тему с теплой растворе с последующим холодных нейтральных Buffeкрасный формалина. </li><li> Свяжите швы, чтобы глазного яблока, чтобы служить в качестве ориентиров. </li><li> Выяснять глаз 16, поддерживая кабели устройств и каких-либо вложений патчи / вкладки. </li><li> После фиксации глаз в растворе Дэвидсона для 18 - 36 часов. </li><li> Переход к 50% этанола в течение 6 - 8 ч. </li><li> Перенесите 70% этанола и хранить в холодильнике (4 ° С) до тех пор, рассечение. </li></ol> 2. Электрод Снятие и вскрытия. ПРИМЕЧАНИЕ: Не все Epiretinal имплантаты имеют же форм-фактор, но в целом будет массив электродов и некоторые формы гибким и созвучны материала носителя. Устройства, которые прикрепил к сетчатке есть липкости отверстие, где металл гвоздь проникает в массив и задней части глаза, сохраняя их вместе. <ol><li> Представьте имплантата и точки, где она крепится к сетчатке. <ol><li> Использование 15 градусов лезвие сделать круговую транс-роговичный разрез и удалить роговицы крышку ехрновления, лежащих в основе радужки и хрусталика. </li><li> Использование 15 градусов лезвие, disinsert в zonular волокон хрусталика и снимите объектив в целом, подвергая задней камеры с Epiretinal имплантата и металлической гвоздь на месте. </li></ol></li><li> В зависимости от имплантата и исследование выполняется, удалить лишние компоненты перед дальнейшей вскрытия. Примечание: В данном примере, Epiretinal массива оценивается состоит из герметичной прототипа алмазного электрода и электроники пакета размещается в конформной силиконовой несущей (полученного в доме; 20 см). <ol><li> Здесь тщательно извлечь пакет электродов алмазов на тонкой рассечение скальпелем. Оставьте силиконовые тела имплантата вместе с сетчатки тактику и остатков платиновой проводов (рис 2). Если встроенный массив / корпус не является частью конструкции прибора под следствием, то пропустите этот шаг (2,2). </li></ol></li><li> Внимательнорассекают образец, который включает клейкости и окружающие ткани в требуемом направлении. Использование тонких ножниц рассечение сократить полное полоски толщиной от задней части глаза, в том числе склеры, сосудистой оболочки и сетчатки. Возьмем образец, который дает продольное сечение клейкости, показывающий все слои сетчатки, прилегающих к липкости (рисунок 2) Примечание: желаемой ориентации в образце, может отличаться в зависимости от конкретного желаемого результата. Например, если мы хотим изучить близость к повреждению трека диска зрительного нерва, то оптического диска должны быть включены в образце. </li></ol> 3. Обезвоживание, вложение, Монтаж, Шлифовка, Окрашивание, и изображений <ol><li> Дегидрировать образец в течение трех дней в последовательных стадий этанола: <ol><li> Высушить образца в 70% этаноле в течение 2 ч в два раза. </li><li> Высушить образца в 80% этаноле в течение 2 ч, а затем два раза O / N. </li><li> Дегидрировать образца в 90% этаноле в течение 2 ч TWICе. </li><li> Высушить образца в 100% этаноле в течение 2 ч, а затем два раза O / N. </li></ol></li><li> Высушить образца в 100% ацетоне в течение 2 ч в два раза. <ol><li> Извлеките образец из ацетона и наблюдать его под световым микроскопом, как это воздушных сохнет при комнатной температуре. Передача образца с эпоксидной смолой, (обратитесь к шагу 3.4) непосредственно перед начинает скручиваться / коллапс. ПРИМЕЧАНИЕ: Удаление жидкости из мягких тканей приводит к рухнули клеток и усадки. Оценка, когда происходит ткани керлинг / Свернуть разработана с опытом. </li></ol></li><li> Подготовка медицинского класса эпоксидную смолу в соответствии с указаниями изготовителя. Для отверждения смолы, использовать или 55 ° C в течение 1 часа или 24 часа при комнатной температуре. Поместите в вакуумной камере в течение ~ 5 мин при ~ 50 мбар для удаления пузырьков воздуха. Регулирование вакуума вручную как чрезмерное вакууме приведет к эпоксидной смеси до кипения и дегазации не будут возникать эффективно ПРИМЕЧАНИЕ: Выполните шаг 3,3, одновременно с шагом 3,2. </li><li> Код для вставки в SAMPле ясным эпоксидной смолы. Погрузитесь тканей глаза в дегазированной эпоксидной смолы в соответствующей герметичный контейнер и оставить O / N при комнатной температуре, чтобы вылечить. </li><li> Позаботьтесь, чтобы вставлять образца в требуемом направлении (рисунок 2) путем изменения размера и повторно вложения эпоксидная блок. Повторное вставлять изменяет размер блока, содержащего глазной ткани таким образом, что продольная ось липкости ориентирован параллельно нижней части пресс-формы (желтый чашки - фиг.3А). </li><li> Установите смолы в шлифовальной держатель образца и измельчить образец (230 - 250 оборотов в минуту с водой на, ручного шлифования) с использованием карбида кремния бумагу (начиная с 800 сетки; Цифры 3C и 3E). </li><li> Для окрашивания опустите поверхность в толуидиновым синевы в течение 3 - 5 мин, или пока пятно не развивается (рис 3F). </li><li> Сполоснуть водой (рис 3G). </li><li> Изображение подстилающей поверхности образца с высокой мощности рассечение области, чтобы визуализировать клеточные слоисетчатки (рис 3H). Нанесите каплю дистиллированной воды на верхней поверхности выше образца эпоксидной смолы, чтобы сгладить дифракции на воздушно-эпоксидной интерфейса. Используйте оптического волокна &quot;гусиная шея&quot; источник света для освещения образца. </li><li> Повторите этапы 3,6 - 3,9, каждый раз, когда измельчения в сторону предварительно установить толщину образца (минимальный точные и воспроизводимые шлифование приращение держателя образца 20 мкм). </li></ol>

<ol>
	<li>Shepherd, R. K., Shivdasani, M. N., Nayagam, D. A., Williams, C. E., Blamey, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+prostheses+for+the+blind.">Visual prostheses for the blind.</a> Trends Biotechnol. 31, 562-571 (2013).</li><li>Santos, 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=Preservation+of+the+inner+retina+in+retinitis+pigmentosa.">Preservation of the inner retina in retinitis pigmentosa.</a> Arch Ophthalmol. 115, 511-515 (1997).</li><li>Humayun, M. 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=Visual+perception+in+a+blind+subject+with+a+chronic+microelectronic+retinal+prosthesis.">Visual perception in a blind subject with a chronic microelectronic retinal prosthesis.</a> Vision Res. 43, 2573-2581 (2003).</li><li>Roessler, G., 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=Angiographic+findings+folowing+tack+fixation+of+a+wireless+epiretinal+retina+implant+device+in+blind+RP+patients.">Angiographic findings folowing tack fixation of a wireless epiretinal retina implant device in blind RP patients.</a> Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 249, 1281-1286 (2011).</li><li>Chow, A. Y., 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=The+artificial+silicon+retina+microchip+for+the+treatment+of+vision+loss+from+retinitis+pigmentosa.">The artificial silicon retina microchip for the treatment of vision loss from retinitis pigmentosa.</a> Arch Ophthalmol. 122, 460-469 (2004).</li><li>Zrenner, 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=Subretinal+electronic+chips+allow+blind+patients+to+read+letters+and+combine+them+to+words.">Subretinal electronic chips allow blind patients to read letters and combine them to words.</a> Proc Biol Sci. 278, 1489-1497 (2011).</li><li>Fujikado, 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=Testing+of+semichronically+implanted+retinal+prosthesis+by+suprachoroidal-transretinal+stimulation+in+patients+with+retinitis+pigmentosa.">Testing of semichronically implanted retinal prosthesis by suprachoroidal-transretinal stimulation in patients with retinitis pigmentosa.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 52, 4726-4733 (2011).</li><li>Saunders, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+surgical+procedure+for+implantation+of+a+prototype+suprachoroidal+retinal+prosthesis.">Development of a surgical procedure for implantation of a prototype suprachoroidal retinal prosthesis.</a> Clin Experiment Ophthalmol. , (2013).</li><li>Lee, S. 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=Development+of+microelectrode+arrays+for+artificial+retinal+implants+using+liquid+crystal+polymers.">Development of microelectrode arrays for artificial retinal implants using liquid crystal polymers.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 50, 5859-5866 (2009).</li><li>Sakaguchi, 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=Transretinal+electrical+stimulation+with+a+suprachoroidal+multichannel+electrode+in+rabbit+eyes.">Transretinal electrical stimulation with a suprachoroidal multichannel electrode in rabbit eyes.</a> Jpn J Ophthalmol. 48, 256-261 (2004).</li><li>Majji, A. B., 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+histological+and+electrophysiological+results+of+an+inactive+epiretinal+electrode+array+implantation+in+dogs.">Long-term histological and electrophysiological results of an inactive epiretinal electrode array implantation in dogs.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 40, 2073-2081 (1999).</li><li>Walter, P., 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=Successful+long-term+implantation+of+electrically+inactive+epiretinal+microelectrode+arrays+in+rabbits.">Successful long-term implantation of electrically inactive epiretinal microelectrode arrays in rabbits.</a> Retina. 19, 546-552 (1999).</li><li>Ray, A., Chan, L., Thomas, B., Weiland, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+prolonged+stimulation+at+the+electrode-retina+interface.">Effects of prolonged stimulation at the electrode-retina interface.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 1, 1285-1287 (2006).</li><li>Colodetti, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathology+of+damaging+electrical+stimulation+in+the+retina.">Pathology of damaging electrical stimulation in the retina.</a> Experimental eye research. 85, 23-33 (2007).</li><li>Nayagam, D. A. X., 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=Chronic+Electrical+Stimulation+with+a+Suprachoroidal+Retinal+Prosthesis:+A+Preclinical+Safety+and+Efficacy+Study.">Chronic Electrical Stimulation with a Suprachoroidal Retinal Prosthesis: A Preclinical Safety and Efficacy Study.</a> PLoS One. 9, e97182 (2014).</li><li>Nayagam, D. A. X., 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=Techniques+for+Processing+Eyes+Implanted+With+a+Retinal+Prosthesis+for+Localized+Histopathological+Analysis.">Techniques for Processing Eyes Implanted With a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , e50411 (2013).</li><li>Laube, 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=Development+of+surgical+techniques+for+implantation+of+a+wireless+intraocular+epiretinal+retina+implant+in+Gottingen+minipigs.">Development of surgical techniques for implantation of a wireless intraocular epiretinal retina implant in Gottingen minipigs.</a> Graefe's Archive For Clinical And Experimental Ophthalmology = Albrecht von Graefes Archiv fur klinische und experimentelle Ophthalmologie. 250, 51-59 (2012).</li><li>Gerding, 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=Successful+long-term+evaluation+of+intraocular+titanium+tacks+for+the+mechanical+stabilization+of+posterior+segment+ocular+implants.">Successful long-term evaluation of intraocular titanium tacks for the mechanical stabilization of posterior segment ocular implants.</a> Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 32, 903-912 (2001).</li><li>Seo, J. -. 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=Silicon+retinal+tack+for+the+epiretinal+&#64257;xation+of+the+polyimide+electrode+array.">Silicon retinal tack for the epiretinal &#64257;xation of the polyimide electrode array.</a> Current Applied Physics. 6, 649-653 (2006).</li><li>Hadjinicolaou, A. 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=Electrical+stimulation+of+retinal+ganglion+cells+with+diamond+and+the+development+of+an+all+diamond+retinal+prosthesis.">Electrical stimulation of retinal ganglion cells with diamond and the development of an all diamond retinal prosthesis.</a> Biomaterials. 33, 5812-5820 (2012).</li><li>Briggs, R. 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=Comparison+of+round+window+and+cochleostomy+approaches+with+a+prototype+hearing+preservation+electrode.">Comparison of round window and cochleostomy approaches with a prototype hearing preservation electrode.</a> Audiol Neurootol. 11, 42-48 (2006).</li><li>Shepherd, 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=An+improved+cochlear+implant+electrode+array+for+use+in+experimental+studies.">An improved cochlear implant electrode array for use in experimental studies.</a> Hear Res. 277, 20-27 (2011).</li><li>Tykocinski, 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=Comparison+of+electrode+position+in+the+human+cochlea+using+various+perimodiolar+electrode+arrays.">Comparison of electrode position in the human cochlea using various perimodiolar electrode arrays.</a> Am J Otol. 21, 205-211 (2000).</li><li>Hardie, N. A., MacDonald, G., Rubel, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+for+imaging+and+3D+reconstruction+of+mammalian+cochlea+by+fluorescent+confocal+microscopy.">A new method for imaging and 3D reconstruction of mammalian cochlea by fluorescent confocal microscopy.</a> Brain Res. 1000, 200-210 (2004).</li></ol>

Authors have nothing to disclose. Irfan Durmo is an employee of Cochlear Ltd.

Стандартные гистологические методы не в состоянии обработки твердых металлических имплантатов в месте из-за ограничений в области сокращения этих объектов с металла, стекла или даже алмазных дисков. В нашей работе спутник 16, мы показали, что использование модифицированного метода фиксации целом глаз может привести к снижению следов искусственной сетчатки расслаивание. В текущем рукописи, учрежденного шлифовки и полировки технику для визуализации кохлеарные имплантаты 21-23 на месте был доработан для сетчатки протезов. Титановый гвоздь, используется, чтобы обеспечить массив электрода к сетчатке, epiretinally, был встроен в эпоксидной вместе с окружающей ткани глаза. Этот блок смола затем был ориентирован надлежащим образом и постепенно земля / полированный, с тем, чтобы выявить тканей морфологии, непосредственно примыкающих к металлической тактику. Изображения полированной поверхности блока на различных глубинах были приняты с мощным микроскопом рассечение. Этот метод полезен для: визуализации и evaluatчисле реакцию ткани, прилежащей к Epiretinal имплантата; оценить хирургическую травму, связанный с имплантацией имплантата; определить биологическую реакцию на компоненты твердого сплава; и измерять расстояние между имплантатом и поверхности сетчатки. Этот метод будет полезен в будущих исследованиях безопасности на местах по визуализации области, прилегающей к сетчатке глаза липкости или других твердых (например, металлических) объектов в глазу. Это имеет прямое применение в оценке доклинической безопасности протезов пристегивается к сетчатке epiretinally. Он также может быть полезен для оценки повреждения тканей сетчатки в регионах в контакте с имплантатами, расположенных в суб-сетчатки месте. Есть несколько способов, чтобы убедиться, что техника была выполнена правильно. На каждом этапе, сетчатка должна оставаться прикрепленной к внешним слоям глаза. Если есть полная артефактом отслойка сетчатки, это может индийскихели проблемы с фиксацией. Когда образец вкладывается и переориентирован в конечном смолы блок сетчатки должна быть близка к ортогональных шлифовального-поверхности блока; это позволит свести к минимуму косой резки. Это полезно, чтобы проверить, что число дополнительных этапов измельчения (известного размера шага), необходимое для прохождения объекта (например, сетчатки липкости) коррелируют соответственно с размерами объекта. Этот метод может быть оптимизирована несколькими способами. Царапины на поверхности эпоксидной блока, связанного с процессом помола может быть уменьшено с прогрессивно более тонкой шлифовки класса. Для настоящего исследования, мы использовали 800, 1000, 1200, 2400, и 4000 из карбида чистого кремния бумагу. Алмазной пастой также могут быть использованы для улучшения качества поверхности. Тоньше отделка поверхности дает более высокое качество изображения, но за счет дополнительного времени полировки. Еще одним важным фактором для улучшения результатов этой методики является выбор и качество OptiCS и освещение используется для захвата изображения. Другие основные гистологические пятна - особенно Нисслю пятна, могут быть использованы вместо толуидиновым синим, но может потребовать дальнейшей оптимизации. Пятна будет пятно смолы, а также ткани (например, эозином), поэтому мелкой ногтей может потребоваться после окрашивания для удаления фонового обесцвечивание. Специализированные пятна, флуоресцентные красители и иммуногистохимическое окрашивание не пытались, но если очень специфический результат не желательно, время, необходимое для выполнения этих пятен на каждом уровне измельчения может быть непомерно высокими. Тем не менее, это может быть возможным, чтобы окрасить ткань в целом, прежде чем вложения этапе (этап 3.4) 24. Основным ограничением этого метода является то, что когда-то область интереса была на грунт далеко, он не может быть восстановлена, таким образом, это разумно, чтобы захватить много (возможно, резервный) изображения при различных увеличениях на каждом этапе шлифования и полирования. ЗдесьТакже важно использовать малые приращения для каждого шлифовального регулировки глубины. Еще одно ограничение этого метода является то, что оптического увеличения и разрешения по сравнению с тканью, установленной на предметное стекло и смотреть со стандартным (передача) светового микроскопа. Для целей создания прототипов и оценки безопасности нового имплантируемого устройства, валовой патологическая оценка представляет особый интерес. Этот метод обеспечивает эффективный способ для наблюдения клинически значимых повреждений, связанных с сетчатки липкости. С практикой, общее время, необходимое для сбора Grind, польском и сфотографировать данная особь (один раз для встраиваемых систем) является сравнимо с временем, которое потребуется в разделе парафинового блока или замороженный участок. Существует также потенциал для настоящих методов будет продлен для приложений, выходящих за рамки сетчатки имплантатов. Этот метод пригоден для оценки ткани рядом с жесткого имплантата, где извлечение имплантата не feasibле или повредит интерфейс. Например, этот метод может быть расширен, чтобы оценить имплантаты, изготовленные из металла (например, платины, нитинол, и т.д.), которые не могут быть разрезаны обычных гистологических методов, таких, как какой-то глубокой мозга или периферической нервных электродов, канюли для доставки лекарственных средств, сосудистые стенты или ортопедические протезы.

Пигментный ретинит (RP) является наследственным заболеванием, которое вызывает массовой гибели фоторецепторов, которые являются клетки в наружном слое сетчатки, ответственной за передающим свет, в форме фотонов, в нейронной активности. Важно отметить, что у пациентов с РП, как правило, имеют остаточные нейронов в других слоях их сетчатки, которые по-прежнему функционирует. Сетчатки протезы способны восстановить некоторую ограниченную видение этих пациентов путем охвата этих живых нейронов с электрической стимуляции, чтобы активировать их зрительного пути 1,2. Восприятие результаты клинических испытаний показали перспективность первые результаты и в последнее время некоторые устройства были одобрены для коммерческого использования. В настоящее время существует три основных анатомических места, в которых клинические сетчатки протезы были расположены: epiretinally 3,4, subretinally 5,6 и suprachoroidally 7,8. Различные устройства используют различные материалы и их форма настроеныв месте, в котором они имплантированного. Тем не менее, все они создают визуальные восприятий от активации остаточные нейроны сетчатки с электрическими импульсами. Существует потенциал для любых медицинских протезов повредить окружающие ткани из-за механических воздействий первичного размещения или последующих текущих сил. В случае имплантируемых стимуляторов, таких как сетчатки протезов, существует дополнительное внимание, что электрические параметры должны быть в безопасных пределах. Безопасность пациентов имеет первостепенное значение, так устройств должна быть тщательно протестированы в доклинических исследованиях, прежде чем перейти к клинических условиях 9-15. В наш спутник статье мы описали метод для оценки локализованной гистопатологию глаза, окружающей имплантат, расположенный в супрахориоидальное пространства 16. В настоящем рукописи, мы описываем технику для визуализации тканей глаза, окружающий массив электродов прикрепил к сетчатке epiretinally, в доклинических (Feлиния) модель (рисунок 1). Epiretinal расположение является наиболее часто используется для обнаружения положения визуальный протез. Матриц электродов, расположенных здесь, как правило, прикреплены к сетчатке с металлической липкости, который проникает все слои глаза 17-20. До способов, описанных в настоящем рукописи, было трудно точно оценить сетчатки и других тканей немедленно окружающим гвоздь. Стандартный фиксация глаз с помощью формалин в нейтральном буфере в результате артефактом повреждения сетчатки из-за перепада движения сетчатки и склеры против неподвижной точки прикрепления. Поэтому любой реальный ущерб, вызванные тактику и Epiretinal массива не может быть точно заметил. Кроме того, секционирования тканей глаза не может быть выполнена с сетчатки тактику на месте, как металлические объекты не могут быть легко вырезать с традиционной гистологической аппарата; удаления липкости перед гистологической обработки такженежелательно, так как это также привело к артефактом повреждения сетчатки. Целью настоящего исследования была двоякой: 1), чтобы уменьшить отслоение сетчатки артефакт, так что любой ущерб, причиненный тактику и Epiretinal имплантата массива может быть надежно оценена; и 2), чтобы визуализировать сетчатку архитектуру, прилегающей к липкости, не удаляя его. Для достижения цели 1, новая методика была использована крепление (как описано в статье спутником 16), что уменьшает следов искусственной сетчатки расслаивание. Для достижения цели 2, мы изменили вложение, шлифовка, и полировка технику, изначально разработанный для на месте наблюдения кохлеарных имплантатов электродов 21-23. Методы, описанные в этой рукописи позволяют визуализировать сетчатку окружающей и прилегающих к гвоздь на месте, минимизируя об искусственной повреждение сетчатки и, следовательно, позволяет точно оценить возможный ущерб, причиненный в тактику и Epiretinal массива.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="853">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:337px;">Name of the reagent / equipment</td>
			<td style="width:191px;">Company</td>
			<td style="width:176px;">Catalogue number</td>
			<td style="width:151px;">Comments (optional)</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:337px;">Acetone</td>
			<td style="width:191px;">Chem-Supply</td>
			<td style="width:176px;">AA008</td>
			<td style="width:151px;">Propanone BHD Medical grade</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:337px;">Epo-Tek 301 Epoxy</td>
			<td style="width:191px;">Epoxy Technology</td>
			<td style="width:176px;">Part A 1675-54-3 Part B 9046-10-0</td>
			<td style="width:151px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:337px;">Ethanol 70-75% v/v</td>
			<td style="width:191px;">Merck PTY LTD</td>
			<td style="width:176px;">4.10261</td>
			<td style="width:151px;">Alcohol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:337px;">Ethanol</td>
			<td style="width:191px;">Merck PTY LTD</td>
			<td style="width:176px;">90143</td>
			<td style="width:151px;">Alcohol</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:337px;">Toluidine blue O</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:176px;">T3260</td>
			<td style="width:151px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:337px;">Ethylenediamine Tetraacetic Acid</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:176px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">TegraPol grinding/polishing machine</td>
			<td>Struers</td>
			<td>TegraPol-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:337px;">AccuStop specimen holder</td>
			<td style="width:191px;">Struers</td>
			<td style="width:176px;">Accustop</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Light microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>MZ16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Objective lens</td>
			<td>Leica</td>
			<td>2.0x Planapo Objective</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Digital Microscope Camera</td>
			<td>Leica</td>
			<td>DFC-420C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Microscope Software</td>
			<td>Leica&#160;</td>
			<td>Application Suite v4.1.0</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

techniques for processing eyes implanted with a retinal prosthesis for localized histopathological analysis: part 2 epiretinal implants with retinal tacks

Retinal prostheses for the treatment of certain forms of blindness are gaining traction in clinical trials around the world with commercial devices currently entering the market. In order to evaluate the safety of these devices, in preclinical studies, reliable techniques are needed. However, the hard metal components utilised in some retinal implants are not compatible with traditional histological processes, particularly in consideration for the delicate nature of the surrounding tissue. Here we describe techniques for assessing the health of the eye directly adjacent to a retinal implant secured epiretinally with a metal tack.
Retinal prostheses feature electrode arrays in contact with eye tissue. The most commonly used location for implantation is the epiretinal location (posterior chamber of the eye), where the implant is secured to the retina with a metal tack that penetrates all the layers of the eye. Previous methods have not been able to assess the proximal ocular tissue with the tack in situ, due to the inability of traditional histological techniques to cut metal objects. Consequently, it has been difficult to assess localized damage, if present, caused by tack insertion.
Therefore, we developed a technique for visualizing the tissue around a retinal tack and implant. We have modified an established technique, used for processing and visualizing hard bony tissue around a cochlear implant, for the soft delicate tissues of the eye. We orientated and embedded the fixed eye tissue, including the implant and retinal tack, in epoxy resin, to stabilise and protect the structure of the sample. Embedded samples were then ground, polished, stained, and imaged under various magnifications at incremental depths through the sample. This technique allowed the reliable assessment of eye tissue integrity and cytoarchitecture adjacent to the metal tack.

Протокол фиксации значительно сократить об искусственной отряд и отслоений сетчатки 16. Ориентация образца в пределах эпоксидной блока была достигнута последовательно с помощью описанного процесса вложение двух этапов. Инкрементальный шлифования процедура требуется умеренный уровень ловкости рук для достижения оптимальных результатов, но способствовал и регулируемом держателе образца в котором содержится точный контроль над разрешением инкремента. Во всех случаях (п = 5) галс был расположен и земля / полированный с желаемыми и последовательных результатов. Сетчатка прилегает к галсами были разрешимы и окрашивали соответствующим образом. Полировка поверхности эпоксидной смолы блока с содержанием Р # 800 карбида кремния бумаги было достаточно, чтобы изображение сотовой макроструктура встроенного ткани. Бумагой более высокого качества, или алмаз суспензия может быть использован в дальнейшем полируют поверхность в любой заданной глубине при желании. Рассечение микроскоп и оптического волокна &quot;гусиная шея&quot; БордовыйИсточник трет было установлено, что подходит для визуализации на поверхность основного блока и встроенного образца ткани. Положение источника света изменялась путем проб и ошибок, чтобы найти место и угол, который дал лучшее освещение и контраст через микроскоп. Добавление капли дистиллированной воды на поверхности блока, над образцом, было полезно, чтобы уменьшить дифракцию света путь и / или гладкие искажения на границе эпоксидной воздуха. Рисунок 4 показывает пример изображения на ткани сетчатки визуализируются в непосредственной близости от титана сетчатки прикрепить с помощью этой техники. Номера артефактом отслойка сетчатки и складные можно видеть по обе стороны от силикона (фиг.4а). Галс вал видна встроенные в силикон; Глава тактику проникла в сетчатку и склеру. Существует не-артефактом отслойка сетчатки в неокрашенной сетчатки обе стороны от силикона (фиг.4С). Методика показала, что, в данном случае, Therе сетчатки дезорганизацией примыкает к липкости и сжатия сетчатки на одной стороне из-за косым углом вставки. Обратите внимание, что изображения, представленные всего лишь иллюстрации к успеху технике, а не представитель липкость повреждения гистопатологии в целом. <img alt="Рисунок 1" src="/files/ftp_upload/52348/52348fig1highres.jpg" /> Рисунок 1. Размещение на Epiretinal электродной решетки. (А) схема глаза, показывающий увеличенное поперечное сечение задней склеры, сосудистой оболочки и сетчатки (вырожденной хватает фоторецепторов). Матрица электродов изображен в синем, проставленный epiretinally. (B) Компьютерное-чертеж Epiretinal массива электродов. , интегральных схем (фишка &quot;) и электрод пакет; б, титан сетчатки тактику; с, медицинского силикона корпус; d, свинец точка выхода. Панель редактировался оригинальных illustratiна любезно предоставлены Bionic Vision, Австралии, об авторском Бет-Кроче. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52348/52348fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой цифры.</a> <img alt="Фиг.2" src="/files/ftp_upload/52348/52348fig2highres.jpg" /> Рисунок 2. Удаление электродов и рассечение глаза. High Dynamic Range макро фотографии энуклеированный кошачьего глаза с Epiretinal тактику на месте. () Сообщение фиксация фиксатором Дэвидсона, чтобы сохранить сетчатки архитектура 16 энуклеировали глаз расчленены. Пакет множество электрода был удален из силиконового носителя (пунктирная квадратный контур указывает исходное местоположение электродной решетки) с липкостью (стрелка) и силиконового тела имплантата оставшегося. (Б) глаза иссекали с продольного сечения, прилегающей к курс(Пунктирная линия). Липкости остается встроенные в задней стенке наглазника (стрелка), стабилизированный преимущественно склеры. Срез ткани, содержащий тактику был подготовлен для смолы вложения и измельчения (справа сегмент), в то время как раздел, содержащий сетчатки под снятой электродной решетки был подготовлен для стандартного гистологической обработки 16 (левый сегмент). Линейка с шагом 0,5 мм показан на нижнем краю каждой панели. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52348/52348fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой цифры.</a> <img alt="Рисунок 3" src="/files/ftp_upload/52348/52348fig3highres.jpg" /> Рисунок 3. заливки эпоксидной и шлифования тактику и ткани сетчатки. Фотографии эпоксидной смолы встраиваемых и соответствие образца ткани, шлифовальные, окрашивания и визуализации тактику и ткани сетчатки. () TAC<html> образец К был встроен в блок эпоксидной смолы. Использование формы, образец был ориентирован так, продольная плоскость параллельна нижней части пресс-формы. (В) эпоксидная блок, содержащий образец липкости. (С) эпоксидной блок был установлен в держатель образца помола, готов для измельчения . (D) Образец был ориентирован так, отображаемого секции первом ткани сетчатки содержат клеточные слои и продольную ось липкости. (Е) Образец измельчали ​​с использованием карбида кремния бумагу на роторном измельчителе. (F) На первом поверхность Блок окрашивали толуидиновым синим выявления слоев сетчатки. (G) Блок промывали водопроводной водой, чтобы удалить избыток пятно. (Н) толуидин синий окрашенные слои сетчатки и липкости были обследованы с использованием высокой мощности рассечение объем. объявления / 52348 / 52348fig4highres.jpg &quot;/&gt; Рисунок 4. Высокие и низкие энергетические образы тактику и сетчатки. В разное время на протяжении процесса шлифования изображения были взяты с рассекает сферу, показывая продольные секции трека (звездочка), проникающие через глаз и выхода из склеры (&#39;S&#39; ), прилегающей силикон (хэш) и толуидинового синий окрашенных и безупречной сетчатки (&#39;R&#39;). Обратите внимание, это пример только для фотографий, чтобы продемонстрировать настоящую технику визуализации, и не являются репрезентативными для всех эпиретинальных имплантатов и снаряжения результатов вставки гистологии. Наземные остатки платины проводки видны в панели AD (&#39;W&#39;). () Низкое энергопотребление, незапятнанный образ тактику проникновения в сетчатку и склеру. (B) Мощные образ отслойки сетчатки и складывающиеся в безупречной сетчатки, прилегающей на силиконовой несущей в изображении А. (С) низкой мощности изображения в центре трека вала. <strOng&gt; (D), высокой мощности изображение центральной части липкости в изображении C. (Е) в отдельном образце, без силиконовой несущей, высокой мощности изображение толуидиновым синим цветного сетчатки под трека рукоятке показано, непосредственно перед измельчения липкости вал (F) Нормальный толуидина синий тонированный сетчатки архитектура (ГКЛ: слоя сетчатки ганглиозных клеток; INL: внутренний ядерный слой; ОНЛ: наружный ядерный слой; PR: фоторецепторы; T: кошачий Тапетум). визуализируются используя ту же технику шлифования , Шкала бары в каждой панели являются: С = 2 мм; B и D = 500 мкм; E = 200 мкм; F = 100 мкм.

Watch this Scientific Journal Video about Techniques for Processing Eyes Implanted with a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis: Part 2 Epiretinal Implants with Retinal Tacks at 

Techniques for Processing Eyes Implanted with a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis: Part 2 Epiretinal Implants with Retinal Tacks

Here we describe histological techniques for visualising ocular tissue directly adjacent to a metal epiretinal tack and retinal prosthesis.

Методы обработки глаз имплантировали сетчатки протезирования для локализованных гистопатологического анализа: Часть 2 Epiretinal Имплантаты с сетчатки гвозди

Retinal prostheses for the treatment of certain forms of blindness are gaining traction in clinical trials around the world with commercial devices ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Techniques for Processing Eyes Implanted With a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis

Техники обработки глаз имплантировали протез для сетчатки Локализованные Гистопатологический анализ

With  the recent development of retinal prostheses, it is important to develop  reliable techniques for assessing the safety of these devices in ...

Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases

Количественный Fundus автофлюоресценции для оценки заболеваний сетчатки

The retinal pigment epithelium (RPE) is juxtaposed to the overlying sensory retina, and supports the function of the visual system. Among the tasks ...

A Step by Step Protocol for Subretinal Surgery in Rabbits

Шаг за шагом для протокола субретинальной хирургии в Кролики

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in ...

An Acute Retinal Model for Evaluating Blood Retinal Barrier Breach and Potential Drugs for Treatment

Острый сетчатке Модель для оценки крови сетчатке Барьерные нарушения и потенциальных лекарственных препаратов для лечения

A low-cost, easy-to-use and powerful model system is established to evaluate potential treatments that could ameliorate blood retinal barrier breach. An ...

Studying Diabetes Through the Eyes of a Fish: Microdissection, Visualization, and Analysis of the Adult tg(fli:EGFP) Zebrafish Retinal Vasculature

Studying Diabetes Through the Eyes of a Fish: Microdissection, Visualization, and Analysis of the Adult tgfli:EGFP Zebrafish Retinal Vasculature

Изучая диабет глазами рыбы: Microdissection, визуализации и анализа взрослых tg(fli:EGFP) сетчатки сосудистую данио рерио

Diabetic retinopathy is the leading cause of blindness among middle-aged adults. The rising prevalence of diabetes worldwide will make the prevention of ...

Biotribological Testing and Analysis of Articular Cartilage Sliding against Metal for Implants

Биотрибологическое тестирование и анализ суставного хряща, скользящего против металла для имплантатов

Osteochondral defects in middle-aged patients might be treated with focal metallic implants. First developed for defects in the knee joint, implants are ...

Oxygen-Induced Retinopathy Model for Ischemic Retinal Diseases in Rodents

Кислород-индуцированной ретинопатии Модель ишемической болезни сетчатки у грызунов

One of the commonly used models for ischemic retinopathies is the oxygen-induced retinopathy (OIR) model. Here we describe detailed protocols for the OIR ...

Induction and Analysis of Oxidative Stress in Sleeping Beauty Transposon-Transfected Human Retinal Pigment Epithelial Cells

Induction and Analysis of Oxidative Stress in Sleeping Beauty Transposon-Transfected Human Retinal Pigment Epithelial Cells

Индукция и анализ окислительного стресса в транспозонно-трансфектированных пигментных эпителиальных клетках сетчатки человека

Oxidative stress plays a critical role in several degenerative diseases, including age-related macular degeneration (AMD), a pathology that affects ~30 ...

Retinal Organoid Induction System for Derivation of 3D Retinal Tissues from Human Pluripotent Stem Cells

Индукционная система органоидов сетчатки для получения 3D-тканей сетчатки из плюрипотентных стволовых клеток человека

Retinal degenerative diseases are the main causes of irreversible blindness without effective treatment. Pluripotent stem cells that have the potential to ...

Retinal Pigment Epithelium Transplantation in a Non-human Primate Model for Degenerative Retinal Diseases

Трансплантация пигментного эпителия сетчатки в модели нечеловеческих приматов для дегенеративных заболеваний сетчатки

Retinal pigment epithelial (RPE) transplantation holds great promise for the treatment of inherited and acquired retinal degenerative diseases. These ...