Name: application of optical coherence tomography to a mouse model of retinopathy
Uploaded: 2022-01-12T14:30:00
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Projektquelle: Natural Science Foundation of Guangdong Province (2018A0303130306). Die Autoren danken dem Ophthalmic Research Laboratory, dem Joint Shantou International Eye Center der Shantou University und der Chinese University of Hong Kong für die Finanzierung und Materialien.

Die Operationen wurden nach der Erklärung über die Verwendung von Tieren in der Augen- und Sehforschung der Association for Research in Vision and Ophthalmology durchgeführt. Das Versuchsdesign wurde von der institutionellen Tierethikkommission (Medical Ethics Commission of JSIEC, EC 20171213(4)-P01) genehmigt. In dieser Studie wurden zwei Monate alte C57BL/6J-Mäuse und Vldlr-Knockout-Mäuse verwendet. Es gab 7 Mäuse in jeder Gruppe, die alle weiblich waren und 20 g bis 24 g wogen.
<p class="jove_title"...

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In dieser Studie wurde die OCT-Bildgebung mit einem kleintierischen Netzhautbildgebungssystem angewendet, um Netzhautveränderungen bei Vldlr-Knockout-Mäusen zu bewerten, die eine unvollständige hintere Glaskörperablösung, subretinale Neovaskularisation und Netzhautdickenverdünnung zeigen. OCT ist ein nichtinvasives bildgebendes Verfahren, um den Zustand der Netzhaut in vivo zu untersuchen. Die meisten OCT-Geräte sind für die Untersuchung des menschlichen Auges konzipiert. Die Größe der Hardwar...

Die optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein bildgebendes Verfahren, das in vivo hochauflösende und Querschnittsbildgebung für Gewebe 1,2,3,4,5,6,7,8 liefern kann, insbesondere für die nichtinvasive Untersuchung in der Netzhaut 9,10,11,12 . Es kann auch verwendet werden, um einige wichtige Biomarker wie die Netzhautdicke und die Dicke der retinalen Nervenfaserschicht zu quantifizieren. Das Prinzip der OCT ist die optische Kohärenzreflektometrie, die aus der Kohärenz des von einer Probe reflektierten Lichts Gewebequerschnittsinformationen erhält und diese über ein Computersystem in eine grafische oder digitale Form umwandelt7. OCT wird häufig in Augenkliniken als wesentliches Werkzeug für Diagnose, Nachsorge und Management von Patienten mit Netzhauterkrankungen eingesetzt. Es kann auch Einblicke in die Pathogenese von Netzhauterkrankungen geben.
Neben klinischen Anwendungen wurde OCT auch in Tierversuchen eingesetzt. Obwohl die Pathologie der Goldstandard der morphologischen Charakterisierung ist, hat die OCT den Vorteil der nichtinvasiven In-vivo-Bildgebung und der longitudinalen Nachsorge. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die OCT gut mit der Histopathologie in Retinopathie-Tiermodellenkorreliert ist 11,13,14,15,16,17,18,19,20. Die Maus ist das am häufigsten verwendete Tier in biomedizinischen Studien. Seine kleinen Augäpfel stellen jedoch eine technische Herausforderung für die Durchführung von OCT-Bildgebung bei Mäusen dar.
Im Vergleich zur OCT, die erstmals für die Netzhautbildgebung bei Mäusen verwendet wurde21,22, wurde die OCT bei Kleintieren nun hinsichtlich Hard- und Softwaresystemen optimiert. Zum Beispiel reduziert OCT in Kombination mit dem Tracker das Signal-Rausch-Verhältnis erheblich; System-Upgrades der OCT-Software ermöglichen die automatische Erkennung weiterer Netzhautschichten. und der integrierte DLP-Beamer hilft, die Bewegungsartefakte zu reduzieren.
Der Very-Low-Density-Lipoproteinrezeptor (Vldlr) ist ein Transmembranprotein in Endothelzellen. Es wird auf retinalen vaskulären Endothelzellen, retinalen Pigmentepithelzellen und um die äußere Grenzmembran23,24 exprimiert. Subretinale Neovaskularisation ist der Phänotyp von Vldlr-Knockout-Mäusen 23. Daher werden Vldlr-Knockout-Mäuse verwendet, um die Pathogenese und mögliche Therapie der subretinalen Neovaskularisation zu untersuchen. Dieser Artikel demonstriert die Anwendung der OCT-Bildgebung zur Erkennung von Netzhautläsionen bei Vldlr-Knockout-Mäusen, in der Hoffnung, eine technische Referenz für die Retinopathieforschung in Kleintiermodellen zu liefern.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>100-Dpt contact lens</td>
			<td>Volk Optical,Inc, Mentor, OH</td>
			<td></td>
			<td>Accessory belonging to the RETImap</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double aspheric 60-Dpt glass lens</td>
			<td>Volk Optical,Inc, Mentor, OH</td>
			<td></td>
			<td>Accessory belonging to the RETImap</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric heating blanket</td>
			<td>POPOCOLA</td>
			<td>CW-DRT-01</td>
			<td>50 x 35 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Injection syringe (1 mL)</td>
			<td>Kaile</td>
			<td></td>
			<td>0.45 x 16RWLB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Levofloxacin Hydrochloride Eye Gel</td>
			<td>EBE PHARMACEUTICAL Co.LTD</td>
			<td></td>
			<td>5 g: 0.015 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical sodium hyaluronate gel</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>16H01E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microliter syringes</td>
			<td>Shanghai high pigeon industry and trade co., LTD</td>
			<td>Q31/0113000236C001-2017</td>
			<td>50 &#181;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone iodine solution</td>
			<td>Guangdong medihealth pharmaceutical Co.,LTD</td>
			<td></td>
			<td>100 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RETImap</td>
			<td>ROLAND CONSULT</td>
			<td>19-99_50-2.1_1.2E</td>
			<td>cSLO/ERG/VEP/FA/OCT/GFP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal ear studs</td>
			<td>OSMO POCKET OT110</td>
			<td>INS1005-1S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tropicamide Phenylephrine Eye Drops</td>
			<td>Santen Pharmaceutical Co.,LTD</td>
			<td></td>
			<td>5 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>X1251-5G</td>
			<td>5 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil 50</td>
			<td>Virbac.S.A</td>
			<td>7FRPA</td>
			<td>Tiletamine 125 mg + Zolazepam 125 mg</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

application of optical coherence tomography to a mouse model of retinopathy

Die optische Kohärenztomographie (OCT) bietet eine nichtinvasive Methode zur Diagnose der Retinopathie. Das OCT-Gerät kann Netzhautschnittbilder erfassen, aus denen die Netzhautdicke berechnet werden kann. Obwohl die OCT in der klinischen Praxis weit verbreitet ist, ist ihre Anwendung in der Grundlagenforschung nicht so verbreitet, insbesondere bei Kleintieren wie Mäusen. Aufgrund der geringen Größe ihrer Augäpfel ist es schwierig, Fundusbildgebungsuntersuchungen bei Mäusen durchzuführen. Daher ist ein spezielles Netzhautbildgebungssystem erforderlich, um die OCT-Bildgebung an kleinen Tieren zu ermöglichen. Dieser Artikel zeigt ein kleintierspezifisches System für OCT-Untersuchungsverfahren und eine detaillierte Methode zur Bildanalyse. Die Ergebnisse der retinalen OCT-Untersuchung von Vldlr-Knockout-Mäusen (Very-Low-Density Lipoprotein Receptor) und C57BL/6J-Mäusen werden vorgestellt. Die OCT-Bilder von C57BL/6J-Mäusen zeigten Netzhautschichten, während die von Vldlr-Knockout-Mäusen subretinale Neovaskularisation und Netzhautausdünnung zeigten. Zusammenfassend könnte die OCT-Untersuchung den nichtinvasiven Nachweis und die Messung von Retinopathie in Mausmodellen erleichtern.

Dank der hochauflösenden Scans von OCT können die Schichten der Netzhaut der Maus beobachtet und abnormale Reflexionen und deren genaue Positionen identifiziert werden. Die retinalen OCT-Bilder von Vldlr-Knockout-Mäusen und C57BL/6J-Mäusen wurden in dieser Studie verglichen. Die OCT-Bilder aller C57BL/6J-Mäuse zeigten verschiedene Netzhautschichten mit unterschiedlicher Reflektivität, und die Abgrenzung war klar (Abbildung 8D). Im Gegensatz dazu zeigten alle Vldlr-Knockout...

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Application of Optical Coherence Tomography to a Mouse Model of Retinopathy

Hier beschreiben wir eine in vivo bildgebende Technik mittels optischer Kohärenztomographie, um die Diagnose und quantitative Messung der Retinopathie bei Mäusen zu erleichtern.

Anwendung der optischen Kohärenztomographie auf ein Mausmodell der Retinopathie

Optical coherence tomography (OCT) offers a noninvasive method for the diagnosis of retinopathy. The OCT machine can capture retinal crosssectional images ...

Die optische Kohärenztomographie ist in der klinischen Diagnose verschiedener Netzhauterkrankungen weit verbreitet, aber es ist immer noch schwierig, sie in Mausmodellen anzuwenden. Dieses Protokoll beschreibt, wie die OCT-Technik bei Tieren zu handhaben ist. Diese Technologie kann auf Tiere mit unterschiedlichen Augapfelgrößen angewendet werden.Es ermöglicht nicht-invasive, hochauflösende und Echtzeit-Netzhautschnittbildgebung sowie quantitative Messungen der Netzhautdicke. OCT hilft bei der Diagnose der Retinopathie, indem es die Läsionsmerkmale wie Lage, Bereich, Form und Größe der Läsionen sowie alle vermuteten Netzhautanomalien wie retinale Neovaskularisation identifiziert. Dieses Protokoll gilt für Tierversuche oder Funduserkrankungen, einschließlich Netzhauterkrankungen.Bevor Sie mit dem Vorgang beginnen, sollten Sie vorbereitet sein und das Protokoll Schritt für Schritt befolgen. Führen Sie das Experiment durch, wenn das Tier betäubt ist. Man sollte in der Lage sein, nach etwas Übung OCT-Bilder in guter Qualität zu erhalten.Schalten Sie zunächst den Computer ein und starten Sie die Software. Klicken Sie auf die Schaltfläche Testprogramm, um das Testprogramm abzuschließen. Schalten Sie dann den Thermostat ein und heizen Sie ihn auf 37 Grad Celsius vor.Starten Sie nach dem Programmtest das OAT-Modulverfahren. Erstellen Sie einen neuen Betreff und füllen Sie die Mausinformationen aus. Dann heizen Sie die Heizdecke vor und decken Sie sie mit chirurgischen Handtüchern ab.Legen Sie die betäubte Maus auf die Heizdeckenplattform und beschichten Sie sofort beide Augen mit medizinischem Natriumhyaluronat-Gel. Als nächstes platzieren Sie eine 100D-Kontaktlinse auf der Maushornhaut, wobei die konkave Seite das Natriumhyaluronat-Gel auf der Hornhautoberfläche berührt. Platzieren Sie dann die Maus auf der kleinen, temperaturbeständigen Tierplattform des cSLO-Geräts.Stellen Sie den Winkel der Kontaktlinse mit einer Pinzette ein, um die Pupille in der Mitte der Linse zu halten. Passen Sie die Einstellungen am Kopf an, damit das Auge geradeaus zeigt. Klicken Sie auf die Schaltfläche OAT, wählen Sie das Mausmodul aus, und starten Sie das cSLO-Programm.Verwenden Sie dann den Bedienhebel, um die voreingestellte Linse langsam in Richtung Kontaktlinse zu bewegen. Nehmen Sie weitere Anpassungen vor, um das Bild des vorderen und hinteren Pols auszurichten und am Sehnervenkopf zu zentrieren. Starten Sie anschließend das OAT-Programm, und klicken Sie auf die Statusleiste nach oben und unten, bis das OAT-Bild angezeigt wird.Stellen Sie den minimalen Bereich zwischen 0 und 20 und den maximalen Bereich zwischen 40 und 60 ein. Passen Sie dann den voreingestellten Objektivabstand und die Positionsrichtung an, bis ein ideales OCT-Bild erhalten wird. Wählen Sie die Scanposition aus, indem Sie die Standardzeile im cSLO verschieben.Klicken Sie dann auf Mittelwert, um das cSLO- und OAT-Bildsignal zu überlagern, und klicken Sie auf die Aufnahmeschaltfläche, um das SLO-OAT-Bild zu erfassen. Entfernen Sie nach dem Experiment die 100D-Kontaktlinse und tragen Sie das Levofloxacin-Augengel auf, um die Hornhaut zu schützen. Klicken Sie zur Korrektur der Netzhautschichtung auf der OAT-Benutzeroberfläche auf Belastungsprüfung, und rufen Sie die OAT-Bilder in einem Popupfenster auf.Doppelklicken Sie dann auf das Bild im Mediencontainer, um es auf dem Bildschirm anzuzeigen. Klicken Sie anschließend auf die Ebenenerkennung, um die automatische Schichtung auf der Netzhaut abzuschließen. Nachdem Sie die Trennlinie auf beiden Seiten des für die Analyse vorbereiteten Layers ausgewählt haben, klicken Sie auf Layer bearbeiten, um den Abstand und den Grenzbereich anzupassen.Ändern Sie dann die Linie, indem Sie den roten Kreis verschieben. Um die Dicke der Netzhautlaminierung zu messen, klicken Sie auf die Schaltfläche Messmarke, und wählen Sie die Trennlinie der zu analysierenden Ebene aus, um die Begrenzung der Ebene im OAT-Bild anzuzeigen. Wählen Sie dann Mit Layer verbinden und bleiben Sie bei Bewegung verbunden.Wählen Sie als Nächstes den Bereich aus, in dem die Ergebnisse angezeigt werden sollen, und klicken Sie auf die zu analysierende Position im OAT-Bild, damit die Messlinie angezeigt wird. Klicken Sie auf die nächste Spalte für nachfolgende Messungen und um die vorherigen Daten anzuzeigen. Um die volle Netzhautdicke zu messen, wählen Sie Zeile eins und Zeile sieben in der Liste in der oberen rechten Ecke aus.Messen Sie dann vom Auftreten der Netzhautstruktur am Rand der optischen Papille vier Werte in Abständen von 200 Mikrometern auf dem horizontalen Lineal. OCT-Bilder von C57BL/6-Mäusen zeigten verschiedene Netzhautschichten mit deutlicher Abgrenzung. Im Gegensatz dazu zeigten Vldlr-Knockout-Mäuse abnormale hyperreflektierende Läsionen.Die OCT-Bilder zeigten einige mittlere reflektierende Bänder auf den Netzhautoberflächen der Vldlr-Knockout-Mäuse. Diese Banden hafteten am Netzhautgefäß und stimmten mit den OCT-Merkmalen der unvollständigen Glaskörperablösung überein. Eine hyperreflektierende Läsion erschien auf dem subretinalen Raum und breitete sich auf die äußere Kernschicht aus, durchbrach aber nicht die äußere plexiforme Schicht.Das OCT-Erscheinungsbild dieser Läsion stimmte mit pathologischen Befunden überein. Der pathologische Abschnitt zeigte, dass die Neovaskularisation die retinale Pigmentepithelschicht, die inneren und äußeren Segmente des Photorezeptors und die äußere begrenzende Membran durchbrach und in die äußere Kernschicht eindrang, aber nicht in die äußere plexiforme Schicht. Ein weiteres Band hyperreflektierender Läsionen, das sich im subretinalen Raum befindet, betraf nicht die äußere Kernschicht.In Übereinstimmung mit pathologischen Befunden durchbrach diese subretinale Neovaskularisation nicht die äußere begrenzende Membran. Der Vergleich der Netzhautdicke des rechten Auges in der temporalen, nasalen, oberen und unteren Richtung der hinteren Polarlinie zwischen den beiden Gruppen zeigte, dass die Netzhautdicke der Vldlr-Knockout-Mäuse signifikant niedriger war als die der C57BL/6J-Mäuse. Wenn Sie das Protokoll durchführen, platzieren Sie eine 100D-Kontaktlinse ordnungsgemäß auf der Hornhaut und passen Sie dann die Bildposition an.Wählen Sie den Scanort und überlagern Sie das Bild vor der Aufnahme. Nach diesem Verfahren ist eine OCT im vorderen Segment möglich, was eine Änderung des Abstands zwischen der voreingestellten Linse und der Hornhaut erfordert. Es kann die Hornhaut, die Vorderkammer, die Iris, den Ziliarkörper und die Linse zeigen.Diese Technik stellt ein wichtiges Werkzeug für die Retinopathieforschung in Kleintiermodellen dar und fördert die nicht-invasive Erkennung und Messung von Retinopathie in der Grundlagenforschung.

Research

JoVE Journal

Medicine

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Forschung

Medizin

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In Vivo, perkutane, Nadel Based, Optical Coherence Tomography von Nierentumoren

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Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse ...

Ultrahigh Resolution Mouse Optical Coherence Tomography to Aid Intraocular Injection in Retinal Gene Therapy Research

Höchste Auflösung Maus optische Kohärenztomographie, intraokulare Injektion in die retinale Gentherapie Forschung unterstützen

HR-SD-OCT is utilized to monitor the progression of photoreceptor degeneration in live mouse models, assess the delivery of therapeutic agents into the ...

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

In Vivo Darstellung der Cx3cr1GLP/Gfp Reporter Mäuse mit Spectral-Domain optische Kohärenztomographie und Scanning Laser Ophthalmoskopie

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...