Name: second harmonic generation signals in rabbit sclera as a tool for evaluation of therapeutic tissue cross-linking (txl) for myopia
Uploaded: 2018-01-06T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking TXL for Myopia at JoVE.com

يشكر المؤلفون تونجالب تيزيل، دكتوراه في الطب، للتشاور بشأن حقن ش؛ تيريزا سويني، دكتوراه، للتشاور بشأن الفحص المجهري SHG؛ وجيمي دونغ من التصميم والمورد الحيوي ومرفق بيوستاتيستيكال الأساسية للمعهد ايرفينغ في المركز الطبي بجامعة كولومبيا.
دعم في جزء من البحوث "منع العمى" والمعاهد الوطنية الصحية منح نكر UL1RR024156 نيي P30 EY019007، NCI P30 CA013696 و R01EY020495 نيي (DCP). جامعة كولومبيا يملك الملكية الفكرية ذات الصلة: الولايات المتحدة إصدار براءات الاختراع لا: 8,466,203 ولا: 9,125,856. الدولي البراءات المعلقة: PCT/US2015/020276.
تم جمع الصور في كونفوكال ومنح "المتخصصة مجهرية الموارد المشتركة" من مركز السرطان الشامل ايرفينغ هربرت في جامعة كولومبيا، تدعمها المعاهد الوطنية للصحة #P30 CA013696 (المعهد الوطني للسرطان). المجهر [كنفوكل] تم شراؤها مع المعاهد الوطنية للصحة منح #S10 RR025686.

أجريت جميع الإجراءات باستخدام عيون الأرانب المأخوذة داخل رؤساء الأرنب أووتبريد سليمة. اتباع المبادئ التوجيهية جميع المسائل المؤسسية والوطنية لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية.
1-إعداد الحلول
<ol><li>إعداد SMG TXL:<ol>
<li>إعداد 1 مل تركيز 0.2 M للحل الحل (ناكو3) بيكربونات الصو...

وقد أظهرت تجارب أجريت الأدلة المؤيدة لاستخدام الفحص المجهري إشارة SHG كأسلوب للتقييم للكولاجين العابرة للربط آثار في الصلبة العينية، زيادة إمكانية استخدام هذه التقنية كأداة رصد للعلاجات العابرة للربط أن استهداف بروتينات الكولاجين. من المذكرة، أداة بالفعل في الاستخدام السريري التي يحتمل...

قصر النظر التدريجي هو افترض أن يكون علاجها عن طريق غير الانزيمية scleral العابرة للربط (الضوئية و/أو الكيميائية)، الأمر الذي يجعل الشعور نظراً إلى أن حجب العابرة الانزيمية للربط الكولاجين يمكن زيادة الحرمان النموذج التجريبي (FD)-التي يسببها 1من قصر النظر. ناقش الشيخ وفيليبس2 مؤخرا بجدوى وإمكانية استخدام القياسية إشعاع الأشعة فوق البنفسجية-أ (UVA)-بوساطة والريبوفلافين الضوئية العابرة للربط (المعروف أيضا ببروتوكول درسدن)، يختصر هنا ك (ريبوفلافين CXL) لتحقيق الاستقرار سكليرال الخلفي لوقف استطالة محورية في قصر النظر. هذا الأسلوب الضوئية قد استخدمت بنجاح لعلاج زعزعة استقرار سطح الكرة الأرضية الأمامية (أي، انتفاخ القرنية) رأيت في المخروطية ووظيفة-اسيك كيراتيكتاسيا. ومع ذلك، تطبيق هذا البروتوكول CXL الصلبة العينية يعوقه قضايا تتصل بالصعوبات في الوصول إلى الصلبة الخلفي مع مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية)، فضلا عن الحاجة إلى تعديل كبير أنسجة سطحية مساحة أكبر. أن يقال، أن النهج CXL قد استخدمت لوقف استطالة محورية في النموذج بصريا يحرم الأرانب (تارسورهافي)، على الرغم من أن مناطق متعددة من الخلفية الصلبة المطلوبة مناطق التشعيع منفصلة متعددة في تلك الدراسة3. على النقيض من ذلك، يمكن أن تمثل حقن عامل استقرار الكيميائية (أي، عامل العابرة للربط) عبر الفضاء ش طريقة أسهل لتعديل الخلفية الصلبة العينية، تجنب الحاجة إلى إدخال مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية. تقنية حقن هذا معروف كوسيلة مفيدة لتحريض التخدير العين خلال إجراءات طب العيون مثل إعتام عدسة العين جراحة4،،من56. وصف Wollensak7 سابقا استخدام حقنه ش باستخدام جليسيرالديهيدي (كيميائية cross-linking عامل مماثلة في مفهوم إلى فورمالدهايد الإفراج عن عملاء (فارس) الموصوفة في هذه الدراسة) تشديد الصلبة الأرانب وجينيبين وقد وقد تبين للحد من طول محوري في فد خنازير غينيا8،9. وقد أثبتت هؤلاء المحققين ميزة واضحة لاستخدام عامل كيميائية القابلة لذوبان عبر تقنية ككسل الضوئية. وهكذا، سكليرال العابرة للربط باستخدام عامل كيميائية القابلة لحقن لبعض الأنواع، بما في ذلك فارس (أي، TXL)10، يمكن أن توفر طريقة علاج ممكنة لوقف التقدم لاستطالة scleral ينظر في قصر النظر.
في البروتوكولات المقدمة هنا، نستخدم حلاً cross-linking كيميائية للصوديوم هيدروكسيميثيلجليسيناتي (SMG)، سلمت عن طريق حقن sT على الصلبة العينية من عيون الأرانب المأخوذة. وقد نفذنا بروتوكولات مماثلة سبق العابرة الكيميائية الموضعية للربط في القرنية. لا سيما في تلك الدراسات المبلغ عنها سابقا، تركيز تعتمد التأثيرات العابرة للربط يمكن الحصول عليها باستخدام SMG، مع مجموعة تأثير تمتد كذلك أعلاه التي يمكن تحقيقها مع CXL الضوئية كما يحددها التحليل الحراري تمسخ11 .
هنا يمكننا وصف بروتوكولات لتقييم تأثير cross-linking SMG تسليمها عن طريق الحقن ش scleral الأنسجة، تمسخ الحرارية باستخدام القياس المسح التفاضلي (DSC)، والفحص المجهري توليد النغمة التوافقية الثانية (شجم).
استخدام القياس المسح التفاضلي (DSC)، يعرف أيضا باسم التحليل الحراري، انتقال تمسخ حرارية يقاس، هو للأنسجة scleral يغلب استرشادا بخصائص كولاجينس فيبريلار، نظراً إلى أنها تشكل أغلبية الجزء الأكبر من البروتين. هذا الأسلوب يقوم بتقييم استقرار هيكل الجزيئية الكولاجين والسندات cross-linked ييفات الكولاجين، هيكل البروتين العالي الرئيسية إلى استقرار. أثناء التسخين في DSC، هو تحقيق درجة حرارة التحول حرجة التي ينتج عنها تمسخ جزيء الكولاجين، أسفر عن uncoiling الحلزون الثلاثي، عملية التي تشكل ما يعرف عادة باسم الجيلاتين. هذا تمسخ الحرارية يعطل السندات الهيدروجين على طول جزيء الكولاجين ويمكن أن تحول إلى درجات حرارة أعلى من خلال المستحث العابرة للربط أساليب12،13. وقد تم استخدام هذا الأسلوب لعقود عديدة، لا سيما في هذه الصناعة الحيوية، والعمليات التي تشمل صناعة الجلود. ومع ذلك، هذا الأسلوب يتطلب استخراج الأنسجة الصلبة ولذلك يمكن إلا تكون مفيدة كأسلوب السابقين فيفو .
الجيل الثاني-التوافقي مجهرية (شجم) يستند إلى الخصائص البصرية غير الخطية لمواد معينة، مع البيئات غير سينتروسيميتريك الجزيئية. في مثل هذه المواد، والضوء المكثف، على سبيل المثال الضوء المنتجة بالليزر، يولد إشارات SHG، الذي تضاعف في ضوء الحادث في التردد. هي المواد البيولوجية التي هي معروفة لإنشاء إشارات SHG الكولاجين، ميكروتوبوليس، والميوسين العضلية. على سبيل المثال، سوف تنبعث منها الكولاجين متحمس مع الأشعة تحت الحمراء من الطول الموجي نانومتر 860 إشارة SHG في النطاق المرئي مع الطول الموجي نانومتر 430. الثانية جيل التوافقي (SHG) إشارة التصوير وسيلة واعدة لتقييم العابرة الكولاجين العلاجية للربط. وقد كان معروفا منذ أكثر من 30 عاماً أن ييفات الكولاجين في أنسجة تنبعث منها إشارات SHG14. ومع ذلك، إلا في الآونة الأخيرة يمكن الصور عالية الدقة الحصول على15 في مجموعة متنوعة من الأنسجة، بما في ذلك وتر16، والجلد، والغضاريف17،18من الأوعية الدموية، والكولاجين الهلام19.
استناداً إلى هذه المعرفة، تقيم هذه الدراسة التغييرات إشارة SHG المستحث في الصلبة العينية عن طريق إس أم جي التي يسببها كيميائيا العابرة للربط من الكولاجين. النتائج تشير إلى أن تعديل SMG الصلبة العينية تزيد الإشارات SHG المنتجة من الأنسجة حزم ألياف الكولاجين (أعلى ترتيب هيكل رباعي يضم ييفات الكولاجين) وأيضا تنتج تغيير السمات هيكلية في الكولاجين شبكة الألياف، تنعكس في الألياف حزمة "استقامة."

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1441">
	<tbody>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:245px;">MILLI-Q SYNTHESIS A10 120V</td>
			<td style="width:289px;">EMD Millipore, Massachusetts, USA</td>
			<td style="width:111px;"></td>
			<td style="width:796px;">Double distilled, deionized water. - protocol step 1.1.1</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Sodium hydroxymethylglycinate&#160;</td>
			<td>Tyger Chemicals Scientific, Inc. Ewing, NJ, USA</td>
			<td></td>
			<td>Crosslinking reagent - protocol step 1.1.2</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Injection needle with luer-lock syringe</td>
			<td>BD Eclipse, NJ, USA</td>
			<td></td>
			<td>Syringe for sub tenon injection. - protocol step 2.1</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Rabbit head</td>
			<td>La Granja poultry</td>
			<td>Outbred</td>
			<td>Rabbit head separated and delivered within 1 hour postmortem. - protocol step 2.2</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Tono-pen&#160;</td>
			<td>Reichter Technologies Depew, NY</td>
			<td></td>
			<td>IOP measurements - protocol step 2.4</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">DSC 6000 Autosampler</td>
			<td>Perkin-Elmer Waltham, MA, USA</td>
			<td></td>
			<td>Thermal denaturation analyzer - protocol step 7.4</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Pyris software&#160;</td>
			<td>Perkin-Elmer, Waltham, MA, USA</td>
			<td>Ver 11.0</td>
			<td>&#160;protocol step 7.5</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">CFI75 Apochromat LWD 25X/1.10 W MP</td>
			<td>Nikon Instruments, Melville, NY, USA</td>
			<td></td>
			<td>A water immersionn objective with high IR transmittance with a working distance of 2.0 mm - protocol step 8.1.1.</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">GenTeal&#160;</td>
			<td>Alcon, Fort Worth, TX&#160;</td>
			<td>B000URVDQ8</td>
			<td>Water-based gel used as objective immersion medium instead of water to prevent evaporation - 8.1.1</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Chameleon Vision II&#160;</td>
			<td>Coherent, Santa Clara,CA, USA</td>
			<td></td>
			<td>Ti:Sapphire pulsed laser with a 140 fs pulse width at 80 MHz and a tunable range from 680 nm to 1080 nm. - protocol step 8.1.11</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">AttoFluor cell chamber</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific Inc</td>
			<td>A7816</td>
			<td>Fixation of the cover slip - protocol step 8.1.3</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">25-mm round coverslips, #1.5</td>
			<td>Neuvitro Corporation, Vancouver, WA, USA</td>
			<td>GG-25-1.5</td>
			<td>protocol step 8.1.3</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Eclipse Ti-E</td>
			<td>Nikon Instruments, Melville, NY, USA</td>
			<td></td>
			<td>protocol step 8.1.4.</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Non-descanned (NDD) GaAsP detector</td>
			<td>Nikon Instruments, Melville, NY, USA</td>
			<td></td>
			<td>Equipped with a 400-450 nm band pass filter - protocol step 8.1.7</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">A1R-MP laser scanning system</td>
			<td>Nikon Instruments, Melville, NY, USA</td>
			<td></td>
			<td>Compatible with infrared (IR) multi-photon excitation. - protocol step 8.1.8</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">NIS Elements software</td>
			<td>Nikon Instruments, Melville, NY, USA</td>
			<td>Ver 4.3</td>
			<td>refered to as &#34;software&#34; in the text - protocol step 8.1.9</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Fiji/ImageJ</td>
			<td>National Institute of Health</td>
			<td></td>
			<td>&#160;protocol step 9.1.2</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;">NeuronJ</td>
			<td style="width:289px;">Eric Meijering, Erasmus University Medical Center, Rotterdam, The Netherlands</td>
			<td></td>
			<td>https://imagescience.org/meijering/software/neuronj/, for protocol step 9.2.2</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;">Microsoft Excel&#160;</td>
			<td>Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA</td>
			<td>Ver 14</td>
			<td>protocol step 9.2.8</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

second harmonic generation signals in rabbit sclera as a tool for evaluation of therapeutic tissue cross-linking (txl) for myopia

وتشمل أساليب لتعزيز الأنسجة بإدخال روابط كيميائية (العابرة للربط غير الانزيمية) البروتينات الهيكلية (فيبريلار كولاجينس) للعلاج الضوئية العابرة للربط والأنسجة العابرة للربط (TXL) أساليب. تستخدم هذه الأساليب لإحداث تغييرات الخاصية الأنسجة الميكانيكية للقرنية في اضطرابات ترقق القرنية (أضعفت ميكانيكيا) مثل القرنية المخروطية، فضلا عن الصلبة في قصر النظر التقدمية، حيث ترقق وضعف الخلفي يحدث الصلبة والمرجح أن يساهم إلى استطالة محورية. البروتينات المستهدفة في المقام الأول لتعزيز مثل هذه الأنسجة هي كولاجينس فيبريلار التي تشكل الغالبية العظمى من البروتينات الوزن الجاف في القرنية والصلبة العينية. مصادفة، كولاجينس فيبريلار هي المصدر الرئيسي للإشارات جيل التوافقي الثاني في الفضاء خارج الخلية في الأنسجة. ولذلك يمكن أن يحتمل أن الكشف عن إدخال تعديلات على بروتينات الكولاجين، مثل تلك التي يتسبب فيها عن طريق العابرة للربط العلاجات، وكوانتيتاتيد عن طريق استخدام الفحص المجهري متناسق الجيل الثاني (شجم). رصد شجم إشارات عن طريق استخدام ليزر مسح نظام الفحص المجهري مقرونا إثارة الأشعة تحت حمراء خفيفة المصدر هو أسلوب تصوير حديثة مثيرة التي تتمتع بالاستخدام على نطاق واسع في مجال العلوم الطبية الحيوية. وهكذا، أجريت الدراسة الحالية بغية تقييم استخدام الفحص المجهري شجم كوسيلة لقياس الناجمة عن الآثار العابرة للربط في السابقين فيفو الصلبة الأرنب، بعد حقن مادة كيميائية العابرة للربط عامل في الفضاء دون الحفرة تينون (ش)، حقن النهج هي الممارسة المعتادة لتسبب تخدير العين خلال الإجراءات السريرية طب العيون. من هذه المادة الكيميائية العابرة للربط عامل، هيدروكسيميثيلجليسيناتي الصوديوم (SMG)، من فئة من المواد الحافظة مستحضرات التجميل المعروف باسم فورمالدهايد الإفراج عن عملاء (فارس). Scleral التغييرات بعد رد فعل مع إس أم جي أدت إلى زيادات في إشارات SHG ويرتبط بالتغيرات في درجة الحرارة تمسخ الحرارية، أسلوب قياسي لتقييم فعل الأنسجة الآثار العابرة للربط.

تمسخ الحرارية درجة الحرارة (Tm) كطريقة تحليل تقييم TXL العابرة للربط أثر: واستخدمت مجموعة أزواج 16 من عيون الأرانب في هذه التجارب للإجراء TXL. كجزء أولى من هذه الدراسة، تم تقييم التعريب العابرة للربط الأثر الناجم عن حقنه واحدة من SMG وكيل العابرة للربط عبر الفضاء ش في ا?...

Watch this Scientific Journal Video about Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking TXL for Myopia at JoVE.com

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking TXL for Myopia

إشارات جيل التوافقي الثاني في أرنب الصلبة كأداة للتقييم للأنسجة العلاجي العابرة للربط (TXL) لقصر النظر

ويصف هذا البروتوكول تقنيات لتقييم المواد الكيميائية العابرة للربط من الصلبة أرنب باستخدام التصوير الجيل الثاني متناسق و فرق المسح القياس.

Methods to strengthen tissue by introducing chemical bonds (non-enzymatic cross-linking) into structural proteins (fibrillar collagens) for therapy ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking (TXL) for Myopia

Generation of Comprehensive Thoracic Oncology Database - Tool for Translational Research

جيل من قاعدة بيانات شاملة للأورام الصدر -- أداة للبحوث بالحركة

The Thoracic Oncology Program Database Project was created to serve as a comprehensive, verified, and accessible repository for well-annotated cancer ...

Osteopathic Manipulative Treatment as a Useful Adjunctive Tool for Pneumonia

العظام مناور العلاج كأداة مفيدة لمرافقة الالتهاب الرئوي

Pneumonia, the inflammatory state of lung tissue primarily due to microbial infection, claimed 52,306 lives in the United States in 20071 and resulted in ...

A Next-generation Tissue Microarray (ngTMA) Protocol for Biomarker Studies

A Next-generation Tissue Microarray ngTMA Protocol for Biomarker Studies

الجيل المقبل من الأنسجة ميكروأري (ngTMA) بروتوكول للدراسات العلامات البيولوجية

Biomarker research relies on tissue microarrays (TMA). TMAs are produced by repeated transfer of small tissue cores from a &#8216;donor&#8217; block into ...

Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies

تصوير قاع العين كأداة ملائمة لدراسة الردود الأوعية الدموية الدقيقة في عوامل الخطر مرض القلب والأوعية الدموية في الدراسات الوبائية

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an ...

Therapeutic Effectiveness of a Dietary Supplement for Management of Halitosis in Dogs

الفعالية العلاجية لمكمل غذائي لإدارة رائحة الفم في الكلاب

Halitosis is a common complaint involving social and communicational problems in humans and also affects the pet-owner relationship. In this randomized ...

Evaluation of the Efficacy of the H. pylori Protein HP-NAP as a Therapeutic Tool for Treatment of Bladder Cancer in an Orthotopic Murine Model

Evaluation of the Efficacy of the H. pylori Protein HP-NAP as a Therapeutic Tool for Treatment of Bladder Cancer in an Orthotopic Murine Model

تقييم فعالية<em&gt; H. بيلوري</em&gt; البروتين HP-NAP كأداة علاجية لعلاج سرطان المثانة في مثلي فأري موديل

Bladder cancer is one of the most common malignancies of the urogenital tract. Intravesical injection of Bacillus Calmette-Gu&#233;rin (BCG) is the gold ...

MRI-guided dmPFC-rTMS as a Treatment for Treatment-resistant Major Depressive Disorder

التصوير بالرنين المغناطيسي موجهة dmPFC-rTMS كعلاج للمقاومة للعلاج اضطراب اكتئابي

Here we outline the protocol for magnetic resonance imaging (MRI) guided repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the dorsal medial ...

Scleral Cross-linking Using Riboflavin and Ultraviolet-A Radiation for Prevention of Axial Myopia in a Rabbit Model

الصلبة عبر ربط طريق ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية-A الإشعاع للوقاية من قصر النظر المحورية في نموذج الأرنب

Myopic individuals, especially those with severe myopia, are at higher-than-normal risk of cataract, glaucoma, retinal detachment and chorioretinal ...

Tissue Characterization after a New Disaggregation Method for Skin Micro-Grafts Generation

توصيف الأنسجة بعد طريقة جديدة تصنيفها فيما يتعلق الجلد الصغرى الطعوم الجيل

Several new methods have been developed in the field of biotechnology to obtain autologous cellular suspensions during surgery, in order to provide one ...

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

حديثي الولادة الفئران كوكلار تقنية إكسبلانت باعتبارها<em&gt; في المختبر</em&gt; أداة الفحص في أبحاث السمع

While there have been remarkable advances in hearing research over the past few decades, there is still no cure for Sensorineural Hearing Loss (SNHL), a ...