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Bioengineering

ओपन ग्लोब चोटों और चिकित्सीय प्रदर्शन पर नज़र रखने के लिए पूर्वकाल खंड अंग संस्कृति मंच

Published: August 25, 2021 doi: 10.3791/62649
Automatic Translation
1, 1,2
1Department of Sensory Trauma, United States Army Institute of Surgical Research, Fort Sam Houston, 2Engineering Processes and Product Development Group, United States Army Institute of Surgical Research, Fort Sam Houston

Summary

खुली ग्लोब आंखों की चोटों ग्रामीण या सैंय प्रासंगिक परिदृश्यों में कई दिनों के लिए अनुपचारित जा सकते हैं, अंधापन में जिसके परिणामस्वरूप । दृष्टि के नुकसान को कम करने के लिए चिकित्सा की जरूरत है । यहां, हम एक अंग संस्कृति ओपन ग्लोब चोट मॉडल का विस्तार करते हैं। इस मॉडल के साथ, इन चोटों को स्थिर करने के लिए संभावित चिकित्सा विज्ञान का ठीक से मूल्यांकन किया जा सकता है।

Abstract

ओपन ग्लोब चोटों में खराब दृश्य परिणाम होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर दृष्टि की स्थायी हानि होती है। यह आंशिक रूप से ग्रामीण वातावरण और सैन्य चिकित्सा अनुप्रयोगों में चोट और चिकित्सा हस्तक्षेप के बीच एक विस्तारित देरी के कारण है जहां नेत्र देखभाल आसानी से उपलब्ध नहीं है । अनुपचारित चोटों के बाद आंख अपनी निर्विवाद सील खो दिया है संक्रमण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, साथ ही इंट्राओक्यूलर हाइपोटेंशन के कारण ऊतक व्यवहार्यता की हानि । चिकित्सा विज्ञान अस्थायी रूप से खुले ग्लोब चोटों को सील करने के लिए, यदि ठीक से विकसित किया जाता है, तो इंट्राओक्यूलर दबाव को बहाल करने और उचित नेत्र देखभाल संभव होने तक संक्रमण को रोकने में सक्षम हो सकता है। उत्पाद विकास की सुविधा के लिए, यहां विस्तृत कम से ७२ घंटे के बाद चोट के लिए चिकित्सीय प्रदर्शन पर नज़र रखने के लिए एक पूर्वकाल खंड अंग संस्कृति ओपन ग्लोब चोट मंच का उपयोग है । पोर्सिन पूर्ववर्ती खंड ऊतक कस्टम डिजाइन अंग संस्कृति व्यंजन में बनाए रखा जा सकता है और शारीरिक इंट्राओकुलर दबाव में आयोजित किया जाता है। पंचर चोटों एक वायवीय संचालित प्रणाली के साथ बनाया जा सकता है जो सैन्य-प्रासंगिक चोट आकारों के समान व्यास में 4.5 मिमी तक चोट के आकार पैदा करने में सक्षम है। इंट्राओक्यूलर दबाव का नुकसान 72 घंटे के बाद चोट के लिए देखा जा सकता है जो उचित चोट से कमरण और आंख के निर्विवाद सील के नुकसान की पुष्टि करता है। चिकित्सीय प्रदर्शन चोट प्रेरण के बाद आंख के लिए आवेदन द्वारा ट्रैक किया जा सकता है और फिर कई दिनों के लिए इंट्राओक्यूलर दबाव पर नज़र रखने । इसके अलावा, पूर्वकाल खंड चोट मॉडल कार्यात्मक और जैविक रूप से पूर्वकाल खंड शरीर विज्ञान पर नज़र रखने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तरीकों पर लागू होता है, जैसे पारदर्शिता का आकलन करना, नेत्र यांत्रिकी, कॉर्नियल एपिथेलियम स्वास्थ्य, और ऊतक व्यवहार्यता। कुल मिलाकर, यहां वर्णित विधि अस्थायी रूप से खुले ग्लोब चोटों को सील करने के लिए बायोमटेरियल चिकित्सा विज्ञान विकसित करने की ओर एक आवश्यक अगला कदम है जब नेत्र देखभाल आसानी से उपलब्ध नहीं है।

Introduction

ओपन ग्लोब (ओग) चोटों के परिणामस्वरूप दृष्टि की स्थायी हानि हो सकती है जब इलाज नहीं किया जाता है या चोट के बाद कम से कम स्थिर हो जाता है1। तथापि, विलंब दूरदराज के क्षेत्रों में प्रचलित है जहां नेत्र हस्तक्षेप तक पहुंच आसानी से उपलब्ध नहीं है, जैसे ग्रामीण क्षेत्रों में या सैन्य परिदृश्यों में युद्ध के मैदान पर । जब उपचार आसानी से उपलब्ध नहीं होता है, तो देखभाल का वर्तमान मानक आंख को कठोर ढाल के साथ बचाना है जब तक कि चिकित्सा हस्तक्षेप संभव न हो जाए। सैन्य चिकित्सा में, यह देरी वर्तमान में 24 घंटे तक है, लेकिन शहरी वातावरण में भविष्य के लड़ाकू अभियानों में 72 घंटे तक बढ़ने का अनुमान है जहां हवा निकासी संभव नहीं है2,3,4। ये देरी ग्रामीण, दूरदराज के नागरिक अनुप्रयोगों में और भी लंबी हो सकती है जहां नेत्र हस्तक्षेप तक पहुंच5,6सीमित है । एक अनुपचारित ओग चोट आंख की निर्विवाद सील7,8से समझौता किए जाने के कारण संक्रमण और इंट्राओक्यूलर प्रेशर (आईओपी) की हानि के लिए अतिसंवेदनशील होती है। आईओपी का नुकसान ऊतक व्यवहार्यता को प्रभावित कर सकता है, जिससे किसी भी चिकित्सा हस्तक्षेप से दृष्टि बहाल होने की संभावना नहीं है यदि चोट और चिकित्सीय के बीच देरी बहुत लंबी है9।

जब तक एक नेत्र विशेषज्ञ तक नहीं पहुंचा जा सकता है, तब तक ओग चोटों को सील करने के लिए आसानी से लागू होने वाले चिकित्सीय के विकास को सक्षम करने के लिए, एक बेंचटॉप ओग चोट मॉडल पहले10,11विकसित किया गया था। इस मॉडल के साथ, उच्च गति चोटों पूरे पोर्सिन आंखों में बनाया गया था, जबकि IOP दबाव ट्रांसड्यूसर द्वारा कब्जा कर लिया गया था । इसके बाद ओग इंजरी साइट12को सील करने की उनकी क्षमता का आकलन करने के लिए चिकित्सा विज्ञान लागू किया जा सकता है । हालांकि, जैसा कि यह मॉडल पूरे पोर्सिन आंखों का उपयोग करता है, यह केवल संभावित 72 एच खिड़की में लंबी अवधि के प्रदर्शन को ट्रैक करने का कोई तरीका नहीं है जिसमें चिकित्सकीय चोट साइट को स्थिर करना चाहिए जब तक रोगी विशेषता देखभाल तक पहुंचने के साथ तत्काल चिकित्सीय प्रदर्शन का आकलन कर सकते हैं। नतीजतन, एक पूर्वकाल खंड अंग संस्कृति (ASOC) ओग चोट मॉडल विकसित किया गया था और दीर्घकालिक चिकित्सीय प्रदर्शन13पर नज़र रखने के लिए एक मंच के रूप में इस प्रोटोकॉल में विस्तृत ।

ASOC पूर्वकाल खंड के अवास्कुलर ऊतक को बनाए रखने के लिए एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक है, जैसे कॉर्निया, कई हफ्तों के बाद14,15,16,17। पूर्वकाल खंड को शारीरिक प्रवाह दरों पर तरल पदार्थ को कम करके और एएसओसी सेटअप18, 19के दौरान आईओपी को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार ऊतक, ट्रैबेकुलर मेशवर्क आउटफ्लो क्षेत्र को संरक्षित करके शारीरिक आईओपी के तहत बनाए रखाजाताहै। ASOC मंच ऊतक शारीरिक बनाए रख सकते हैं, एक वायवीय संचालित डिवाइस का उपयोग कर एक ओग चोट प्रेरित, एक चिकित्सकीय लागू होते हैं, और कम से ७२ घंटे के बाद चोट13के लिए चोट स्थिरीकरण ट्रैक ।

यहां, प्रोटोकॉल ASOC मंच का उपयोग करने के लिए एक कदम-दर-कदम कार्यप्रणाली प्रदान करता है। सबसे पहले यह विवरण देता है कि ASOC मंच को कैसे स्थापित किया जाए और कैसे तैयार किया जाए। इसके बाद, प्रोटोकॉल विवरण कैसे aseptically पूर्वकाल खंड विच्छेदन और trabecular meshwork बनाए रखने के लिए, कस्टम में पूर्वकाल खंड ऊतक की स्थापना के बाद अंग संस्कृति व्यंजन बनाया । फिर, यह विवरण कैसे खुला ग्लोब चोटों बनाने के लिए और तुरंत चोट के बाद चिकित्सकीय लागू होते हैं । अंत में, प्रोटोकॉल लक्षण वर्णन मापदंडों पर एक अवलोकन प्रदान करता है जो इस विधि के साथ उपयोग के लिए संभव हैं जो आंखों के कार्यात्मक, यांत्रिक और जैविक गुणों का आकलन करता है और चोट को कितनी अच्छी तरह स्थिर किया गया था। कुल मिलाकर, यह मॉडल खुले ग्लोब चोटों को स्थिर करने और इलाज करने और चोट के बाद खराब दृष्टि पूर्वानुमान में सुधार करने के लिए उत्पाद विकास में तेजी लाने के लिए एक बहुत जरूरी मंच प्रदान करता है।

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Protocol

इस प्रोटोकॉल को करने से पहले, ध्यान रखें कि अनुसंधान और प्रशिक्षण में जानवरों के उपयोग के लिए कानूनी और नैतिक आवश्यकताएं हैं। यदि जीवित जानवरों का उपयोग नेत्र ऊतक के स्रोत के लिए किया जाता है, तो शुरुआत से पहले स्थानीय नैतिक या कानूनी प्राधिकरण (IACUC या आचार समिति, आदि) द्वारा अनुमोदन प्राप्त करें। यदि पशुओं के उपयोग के लिए अनुमोदन प्राप्त करने में कोई प्रश्न है, तो आगे न बढ़ें । हमने पहले निर्धारित किया और बताया कि ताजा पोर्सिन आंखों ने वीवो फिजियोलॉजी में निकटतम की तुलना में 24 घंटे के पोस्टमार्टम के भीतर प्राप्त और उपयोग किया और इन अध्ययनों (एनिमल टेक्नोलॉजीज, टायलर, टीएक्स, यूएसए)10, 13के लिए अच्छीतरहसे प्रदर्शन किया। इस प्रोटोकॉल के दौरान कोई जीवित जानवरों का उपयोग नहीं किया गया था, 24 घंटे के भीतर ऊतक प्राप्त करने के लिए एक ऊतक विक्रेता का उपयोग कर।

नोट: ऊतक आगमन से पहले, अंग संस्कृति व्यंजन(अनुपूरक प्रोटोकॉल 1),क्लैंपिंग रिंग्स(अनुपूरक प्रोटोकॉल 1),डिश स्टैंड(अनुपूरक प्रोटोकॉल 1),प्रेशर ट्रांसड्यूसर डेटा संग्रह सेटअप(अनुपूरक प्रोटोकॉल 2)और वायवीय पंचर मंच(अनुपूरक प्रोटोकॉल 3)तैयार करें । व्यंजन, उपकरण और आपूर्ति को स्टरलाइज करें और कार्य क्षेत्रों को तैयार करें। आंखों पर सकल विच्छेदन करने के लिए एक गैर-बाँझ क्षेत्र होना उपयोगी है, क्योंकि वे आमतौर पर कनेक्टिव, अतिरिक्त कक्षीय ऊतक संलग्न होते हैं। एक खुले, साफ काम की सतह पर इन पहले चरणों को निष्पादित करें, और फिर आंखों को सूक्ष्म विच्छेदन (कैबिनेट # 1) के लिए बीएससी II कैबिनेट में स्थानांतरित करें। इष्टतम, माइक्रो विच्छेदन के लिए उपयोग किए जाने वाले बीएससी II कैबिनेट को एयरफ्लो को कम करने और कार्यक्षेत्र को अधिकतम करने के लिए डिश असेंबली बीएससी II कैबिनेट (कैबिनेट #2) से अलग किया जाता है। एक विच्छेदन माइक्रोस्कोप के साथ माइक्रो-विच्छेदन कैबिनेट की स्थापना करें और काम की सतह (कैबिनेट से फैला हुआ कैमरा या आईपीस) की कल्पना करने का एक तरीका है।

1. नसबंदी कदम, आपूर्ति (अधिक जानकारी के लिए सामग्री की तालिका देखें), और सेटअप

  1. निम्नलिखित वस्तुओं को तैयार करें और गैस-स्टरलाइज करें (प्रत्येक आंख के लिए 1 किट): ASOC डिश, क्लैंपिंग रिंग, ओ-रिंग्स के साथ दो तरल कनेक्टर, दो 18 जी सुई हब, चार शिकंजा, पीई-100 ट्यूबिंग की दो लंबाई (दूरी की लंबाई इनक्यूबेटर के अंदर पकवान से पंप सिरिंज और प्रेशर ट्रांसड्यूसर डेटा संग्रह सेटअप तक विस्तार करने के लिए पर्याप्त होनी चाहिए) दो 18 जी 90 ° तुला सुई हब, दो 3 तरह वाल्व।
  2. निम्नलिखित किट तैयार करें और ऑटोक्लेव करें।
    1. माइक्रो-विच्छेदन उपकरण किट तैयार करें और ऑटोक्लेव करें, जिसमें एक जोड़ी ठीक संदंश, वन्नास कैंची की एक जोड़ी, मध्यम दांतेदार संदंश की एक जोड़ी, बड़ी कैंची की एक जोड़ी, कपास झाड़ू, और एक रेजर ब्लेड या स्केलपेल शामिल हैं।
    2. तैयार करें और असेंबली इंस्ट्रूमेंट किट को ऑटोक्लेव करें, जिसमें मध्यम दांतेदार संदंश की एक जोड़ी, सर्जिकल कैंची की एक जोड़ी और एक एल-कुंजी शामिल है।
    3. दैनिक किट (मात्रा: संस्कृति का एक प्रति दिन) तैयार करें और ऑटोक्लेव करें, जिसमें आवश्यकतानुसार प्रत्येक दिन व्यंजनों के लिए क्लैंपिंग रिंगों को कसने के लिए एक एल-कुंजी शामिल है।
    4. आंखों और पूर्वकाल खंडों को कीटाणुरहित और भंडारण के लिए चार 100 एमएल बीकर्स को ऑटोक्लेव करें।
    5. पंचर वस्तुओं को ऑटोक्लेव करें।
  3. निम्नलिखित बाँझ आइटम इकट्ठा: पेट्री डिश (1 डिश/आंख), धुंध (1-2/आंख), डिश स्टैंड, 20 मिली सीरिंज (1/आंख), 10 मिलीएल सीरिंज (1/आंख), नायलॉन सीरिंज फिल्टर (1/आंख) ।
  4. बाँझ मीडिया तैयार करें: डीएमईएम 4% एफबीएस, 1x ग्लूटामैक्स, 1x जेंटामिसिन, 1x एंटीबायोटिक-एंटीमायकोटिक (एए; लगभग 30-40 एमएल पूर्ण मीडिया/आई) के साथ।
  5. एए-पीबीएस तैयार करें: 1x एए (~ 500 एमएल) के साथ पीबीएस।
  6. सकल विच्छेदन उपकरण पैक तैयार करें: साफ और सूखी बड़ी सर्जिकल कैंची और संदंश।
  7. गैर-बाँझ विच्छेदन कार्यक्षेत्र स्थापित करें: सकल विच्छेदन उपकरण पैक से आपूर्ति इकट्ठा करें, पीबीएस में डूबे हुए परमाणु पोर्सिन आंखें और बर्फ, सर्जिकल ड्रेप, पीबीएस के साथ 100 मिलीएल बीकर पर। सकल विच्छेदन के लिए आवश्यक सर्जिकल ड्रेप और वस्तुओं को बाहर रखना।
  8. बाँझ विच्छेदन कार्यक्षेत्र स्थापित करें: माइक्रो-विच्छेदन उपकरण किट, बाँझ धुंध, विच्छेदन माइक्रोस्कोप, बीटाडीन समाधान, बाँझ पीबीएस, बाँझ मीडिया, चार निष्फल 100 एमएल बीकर्स, बाँझ पेट्री डिश से आपूर्ति इकट्ठा करें। बीएससी द्वितीय कैबिनेट #1 में स्थानांतरण करें। विच्छेदन माइक्रोस्कोप पर आंखों की कल्पना के लिए कैबिनेट की स्थापना करें।
  9. ASOC विधानसभा कार्यक्षेत्र की स्थापना: गैस-निष्फल किट (डिश किट और ढक्कन किट), विधानसभा साधन किट, बाँझ मीडिया, पकवान खड़ा है, बाँझ पेट्री व्यंजन, बाँझ सीरिंज, और सिरिंज फिल्टर इकट्ठा । बीएससी द्वितीय कैबिनेट #2 में स्थानांतरण करें। डिश असेंबली के लिए कैबिनेट का गठन किया।
  10. जब आंखें स्थिर हो जाती हैं और पंचर (72 घंटे के बाद सेटअप) के लिए तैयार होती हैं, तो उन्हें बीएससी II कैबिनेट में स्थानांतरित कर दें। ओग इंजरी इंडक्शन कार्यक्षेत्र की स्थापना करें: वायवीय संचालित चोट इंडक्शन डिवाइस (पूरक 3में विस्तृत असेंबली) और एसोसी डिश को पकड़ने के लिए लैब जैक और क्रॉस-ट्रैकिंग विज़।

2. ऊतक का विच्छेदन

  1. गैर बाँझ विच्छेदन कार्यक्षेत्र का उपयोग कर पोर्सिन ऊतक तैयार करें।
    1. एक स्थानीय बूचड़खाना, पशु अध्ययन, या विक्रेता से enucleated पोर्सिन आंखों की खरीद। प्रसव के दौरान पीबीएस में डूबे बर्फ पर आंखों को बनाए रखें और प्राप्त करने पर तुरंत उपयोग करें।
    2. एक्सोबिटल टिश्यू को काट लें और कंजक्टिवा को ट्रिम करें जिससे केवल कॉर्नियोस्लेरल शेल और ऑप्टिक नर्व छोड़ ें। एक सकल विच्छेदन उपकरण पैक में बड़ी सर्जिकल कैंची और संदंश के साथ गैर बाँझ परिस्थितियों के तहत विच्छेदन प्रदर्शन करते हैं।
    3. आंखों को बर्फ पर ताजा पीबीएस में वापस रखें जब तक कि प्रायोगिक सेटअप के लिए आवश्यक सभी आंखें प्रारंभिक/सकल विच्छेदित न हों ।
    4. बंद कंटेनरों में 2 मिनट के लिए 10% बीटाडीन समाधान में आंखों को जलमग्न करें और बीएससी II कैबिनेट #1 में aseptically स्थानांतरित करें। सेटअप के दौरान संदूषण को कम करने के लिए बाँझ परिस्थितियों में बाद के सभी कार्यों को करें।
  2. बाँझ पूर्वकाल खंडों को विच्छेदन करें।
    1. बीटाडीन समाधान में 2 मिनट के बाद, नेत्र ऊतक की बंध्यता को बनाए रखते हुए नेत्र सतह से अतिरिक्त बीटाडीन समाधान को हटाने के लिए बाँझ एए-पीबीएस के तीन सीरियल वॉश में आंखों को स्थानांतरित करें। तीन वॉश के बाद, आगे के उपयोग तक एए-पीबीएस में ऊतक बनाए रखें।
    2. एक रेजर ब्लेड/स्केलपेल और घुमावदार कैंची का उपयोग करके आंख को गलत ी दें। एक ए. ए.-पीबीएस से लथपथ धुंध पर आंख प्लेस और आंख की भूमध्य रेखा के पास एक बाँझ रेजर ब्लेड या स्केलपेल के साथ एक चीरा बनाने (पूर्वकाल की ओर ४० के साथ 60/40 विभाजन) । घुमावदार सर्जिकल कैंची का उपयोग करना, पूर्वकाल आंख (कॉर्नियल आधा) को अलग करने के लिए आंख को कम करें।
      नोट: पूर्वकाल खंड के आसपास कटौती के लिए sclera में दांतेदार, किसी न किसी किनारों को रोकने के लिए निरंतर की जरूरत है कि अंग संस्कृति में सेटअप के बाद तरल पदार्थ लीक पैदा करेगा ।
    3. पूर्वकाल खंड से विट्रियस हास्य स्कूप करने के लिए फावड़ा के रूप में माइक्रो कैंची का उपयोग करें। माइक्रो कैंची का उपयोग कर पूर्वकाल खंड से लेंस निकालें। आगे विच्छेदन कदम तक एए-पीबीएस में पूर्वकाल क्षेत्रों को छोड़ दें ।
      नोट: सभी आंखें है कि विच्छेदित किया जाएगा इस कदम पर आयोजित किया जा सकता है और एक के बाद एक विच्छेदन प्रक्रिया के शेष के माध्यम से लिया ।
    4. एक विच्छेदन माइक्रोस्कोप के साथ, आईरिस रूट में धीरे-धीरे वापस आईरिस को काट लें, जब तक कि ट्रैबेक्युलर मेशवर्क (टीएम) दिखाई न दे। टीएम एक वर्णक ऊतक है जिसमें कॉर्नियोस्लील खोल के चारों ओर परिधि रूप से उन्मुख फाइबर शामिल हैं। आईरिस रूट की ओर आईरिस में सावधानीपूर्वक कटौती ऊतक के नीचे टीएम की गहराई का पर्दाफाश करेगी।
    5. पूरे टीएम क्षेत्र को बेनकाब करने के लिए ऊतक में प्रारंभिक कटौती के रूप में एक ही गहराई पर आईरिस के चारों ओर 360 ° कट करें। टीएम को कवर करने वाले किसी भी शेष अवशिष्ट आईरिस को साफ करें जैसा कि आवश्यक है।
    6. टीएम के पीछे सिलियरी बॉडी अवशेषों को ट्रिम करें, जिससे टीएम क्षेत्र (लगभग 1 मिमी) के पीछे ऊतक का केवल एक पतला बैंड निकला।
    7. बीएससी द्वितीय कैबिनेट #2 में ASOC में आगे की स्थापना तक मीडिया में विच्छेदित पूर्वकाल खंड (एएस) रखें।
      नोट: सभी आंखें ASOC सेटअप से पहले इस बिंदु पर आयोजित किया जा सकता है अगर एक भी उपयोगकर्ता विच्छेदन और अंग संस्कृति पकवान विधानसभा प्रदर्शन कर रहा है ।

3. अंग संस्कृति व्यंजनों में पूर्वकाल खंडों की स्थापना

  1. के रूप में उलटा (कप अप) के साथ एक पेट्री डिश में एक के रूप में रखें । एक कपास झाड़ू का उपयोग करना, मीडिया में गीला और धीरे कॉर्निया के केंद्र में थपका किसी भी वर्णक को दूर करने के लिए । आंख और एक ही झाड़ू पकड़ने के लिए संदंश का उपयोग करना, अतिरिक्त वर्णक को हटाने के लिए स्क्लेरा के चारों ओर कपास झाड़ू पोंछें।
  2. के रूप में उलटा और ऊंचा क्षेत्र पर पकवान के नीचे भाग के शीर्ष पर जगह है, पकवान में ऊंचा क्षेत्र पर कॉर्निया केंद्रित । नए रखे गए एएस के शीर्ष पर क्लैंपिंग रिंग रखें।
  3. अंगूठी के नीचे के रूप में के साथ जगह में अंगूठी पकड़ करने के लिए इसी छेद में चार शिकंजा रखें । धीरे-धीरे हाथ से एल-कुंजी के साथ शिकंजा कस।
    नोट: कस कदम प्रयोग भर में दैनिक होगा, तो प्रारंभिक कस यहां का लक्ष्य यह सुनिश्चित करने के लिए मीडिया रिसाव नहीं है, जबकि क्लैंपिंग अंगूठी तोड़ने से परहेज है ।
  4. बाँझ पेट्री डिश सेट के साथ, डिश के ऊपर शीर्ष जगह है और सेटअप उलटा । डिश स्टैंड संलग्न करें। डिश के तल पर पिरोया बंदरगाहों के लिए ओ-छल्ले के साथ तरल कनेक्टर संलग्न करें ।
  5. एक तरल कनेक्टर के लिए, एक 18 जी 90 ° तुला सुई हब, टयूबिंग की लंबाई, एक 18 जी सुई हब, एक नायलॉन सिरिंज फिल्टर, एक तीन तरह का वाल्व, और एक 20 एमएल सिरिंज मीडिया से भरा देते हैं।
  6. दूसरे तरल कनेक्टर के लिए, एक 18 जी 90 डिग्री तुला सुई हब, टयूबिंग की लंबाई, एक 18 जी सुई हब, एक तीन तरह का वाल्व, और एक बाँझ 10 एमएल सिरिंज के बैरल भाग संलग्न (यह एक जलाशय के रूप में कार्य करेगा ASOC से तरल और बुलबुले को पकड़ने के लिए) ।
  7. तीन तरह के वाल्व के साथ सीरिंज के लिए उचित रूप से खुला, धीरे से प्रणाली के माध्यम से मीडिया पुश तरल पदार्थ कनेक्टर पोर्ट का उपयोग कर कदम ३.५ में पहचान के रूप में फुलाने के लिए, टयूबिंग में मीडिया को भरने, और अंततः जलाशय ।
    नोट: यदि मीडिया ASOC पकवान में लीक, के रूप में कसकर क्लैंपिंग अंगूठी के साथ पर्याप्त सुरक्षित नहीं है ।
  8. धीरे पकवान में मीडिया धक्का और पकवान उलटा करने के लिए बाहर बुलबुले धक्का और जलाशय में द्वारा बुलबुले निकालें ।
  9. पकवान रखें और सीधे खड़े हो जाएं। स्टैंड के पैरों के नीचे पेट्री डिश के नीचे के हिस्से को रखें, सावधान टयूबिंग को फँसाने के लिए नहीं।

4. पूर्वकाल खंड अंग संस्कृति शुरू

  1. ASOC अब इनक्यूबेशन के लिए तैयार है । ASOC डिश को सेल कल्चर इनक्यूबेटर (37 डिग्री सेल्सियस, 5% सीओ2)में रखें। दबाव ट्रांसड्यूसर के ऊपर इनक्यूबेटर में एएसओसी डिश की ऊंचाई सुनिश्चित करें और आईओपी की सटीक गणना करने के लिए हिसाब है(अनुपूरक प्रोटोकॉल 4)।
  2. ट्यूबिंग लाइनों को 37 डिग्री सेल्सियस, 5% सीओ 2 इनक्यूबेटर दरवाजे केनीचे के माध्यम से निर्देशित करें ताकि वे दरवाजे के उद्घाटन और बंद होने में हस्तक्षेप न करें। 2.5 माइक्रोन/मिनट पर सेट सिरिंज पंप के लिए 20 एमएल सिरिंज संलग्न करें ।
  3. प्रेशर ट्रांसड्यूसर यंत्र पर जलाशय के साथ ट्यूबिंग लाइन की स्थिति। टयूबिंग लाइनों में प्रवेश करने वाले हवा के बुलबुले से बचने के लिए लाइन के माध्यम से पीबीएस प्रवाहित करते समय साइड 3-वे वाल्व को प्रेशर ट्रांसड्यूसर सेटअप से कनेक्ट करें।
    नोट: अंग संस्कृति की अवधि के लिए माइक्रोबियल विकास के साथ जलाशय संदूषण की संभावना को कम करने के लिए प्रणाली स्थापित होने के बाद जलाशयों से पीबीएस खाली करें ।
  4. डेटा फ़ाइलों को सहेजने के लिए माइक्रोएसडी कार्ड मौजूद है, पहले यह सुनिश्चित करके आईओपी डेटा संग्रह शुरू करें। फिर, डेटा संग्रह शुरू करने के लिए प्रेशर ट्रांसड्यूसर सेटअप चालू करें।
    नोट: प्रेशर ट्रांसड्यूसर डेटा संग्रह डिवाइस स्थापित करने के लिए विवरण अनुपूरक प्रोटोकॉल 2में प्रदान किए गए हैं ।

5. ASOC के दैनिक रखरखाव

  1. एएससीओसी के पास संतुलन बनाने के लिए 24 एच होने के बाद 37 डिग्री सेल्सियस, 5% सीओ2 इनक्यूबेटर से व्यंजन निकालकर उन्हें बीएससी द्वितीय कैबिनेट में जगह दें।
    नोट: दबाव डेटा अधिग्रहण पर, ये समय अवधि स्पाइक्स की तरह दिखती है क्योंकि ASOCs को इनक्यूबेटर (ऊंचाई परिवर्तन) से हटा दिया जाता है और कैबिनेट में समायोजित किया जाता है।
  2. पेट्री प्लेट पर प्रत्येक डिश के नीचे लीक के लिए जांच करें । यदि मौजूद है, तो डिश के नीचे तंग तरल कनेक्शन की जांच करें और यदि आवश्यक हो तो फिर से कस लें। क्लैंपिंग रिंग में शिकंजा कसने के लिए बाँझ एल-कुंजी का उपयोग करके डिश टॉप में लीक की जांच करें।
    नोट: के रूप में स्क्लेरा ऊतक 24 घंटे तक मोटाई को कम और कम करेगा, और क्लैंपिंग रिंग को कड़ा करने की आवश्यकता होगी।
  3. डिश से मीडिया को अच्छी तरह से आकांक्षी ।
    नोट: ट्रैबेक्युलर मेशवर्क मीडिया से तरल पदार्थ को छान रहा है ASOC में पंप किया जा रहा है । इसलिए किनारों के साथ एएसओसी डिश में मीडिया मौजूद रहेगा।
  4. किसी भी फंसे हुए हवा के बुलबुले को हटाने के लिए चरण 3.7 और 3.8 दोहराएं।
  5. सिरिंज पंपों पर सिरिंज को फिर से भरें, यह सुनिश्चित करें कि सिरिंज पंप काम कर रहे हैं, और ASOC में परफ्यूजन के लिए वाल्व के संरेखण की पुष्टि करें। एएसओसी डिश को 37 डिग्री सेल्सियस, 5% सीओ2 इनक्यूबेटर में वापस करें।
    नोट: बेहतर, इन चरणों दैनिक किया जाना चाहिए । हालांकि, मीडिया की मात्रा शुरू करने वाले 20 एमएल का उपयोग, ASOC डिश अच्छी मात्रा, और 2.5 μL/min की पंप दर सिस्टम को कई दिनों तक चलने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

6. वायवीय संचालित पंचर डिवाइस के साथ ओग चोट प्रेरण

नोट: वायवीय पंचर डिवाइस का निर्माण अनुपूरक प्रोटोकॉल 3में विस्तृत है । आईओपी के स्थिर होने के बाद ओग चोटों को प्रेरित किया जाता है, जो आम तौर पर संस्कृति में 3 दिनों के बाद होता है। स्वीकार्य आईओपी मान शारीरिक आईओपी के आधार पर 5-20 एमएमएचजी हैं, जिन्हें आईओपी डेटा फाइलों का मूल्यांकन करके या पूरक प्रोटोकॉल 2में वर्णित दबाव माप प्रणाली में एलईडी संकेतकों की स्थापना करके निर्धारित किया जा सकता है।

  1. चरण 1.10 में विस्तृत रूप से ओग चोट प्रेरण के लिए बीएससी द्वितीय कैबिनेट तैयार करें। पंचर मंच को संकुचित वायु रेखा से कनेक्ट करें। चक के लिए बाँझ पंचर वस्तु संलग्न करें।
    नोट: डिवाइस को शक्ति देने के लिए एक एयर कंप्रेसर का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन टैंक कंप्रेस्ड हवा या अंतर्निहित प्रयोगशाला लाइनें पर्याप्त हो सकती हैं यदि दबाव 50 साई से अधिक है।
  2. व्यास में 4.5 मिमी तक की वस्तुओं पर पर्याप्त पंचर बल के लिए पंचर मंच पर दबाव नियामक को 50 साई तक सेट करें। चोट प्रेरण के दौरान ASOC पकवान पकड़ करने के लिए पंचर मंच के सामने प्रयोगशाला जैक पर क्रॉस ट्रैकिंग शिकंजा स्थिति ।
  3. 37 डिग्री सेल्सियस, 5% सीओ2 इनक्यूबेटर से ASOC सेटअप निकालें, और ढक्कन हटाने और इसे अलग करने के बाद पंचर मंच(चित्रा 2)के लिए क्रॉस-ट्रैकिंग विस लंबवत में रखें। पूर्वकाल खंड perfusing रखें, लेकिन दबाव ट्रांसड्यूसर के लिए 3 तरह के वाल्व बंदरगाह बंद करने के लिए अधिक दबाव को रोकने के लिए ट्रांसड्यूसर ।
  4. पिस्टन हाथ को अपनी अधिकतम दूरी तक बढ़ाएं और पंचर वस्तु के 1 मिमी के भीतर कॉर्नियल शीर्ष की स्थिति करें। पिस्टन हाथ को वापस लें और पूर्वकाल खंड 1 सेमी पंचर वस्तु के करीब लाएं।
    नोट: इस दूरी को ASOC डिश से टकराने के बिना उच्च दक्षता वाली चोट प्रेरण के लिए अनुकूलित किया गया है।
  5. पंचर डिवाइस को चालू करके और डिवाइस पर दूसरे स्विच के साथ सोनालिका वाल्व खोलकर आग लगा दें। डिवाइस को वापस लेने के लिए, आंख से पंचर डिवाइस को हटाने के लिए दूसरा स्विच फिर से दबाएं। घायल स्थल से दृश्य निरीक्षण और मीडिया लीक द्वारा उचित चोट प्रेरण सत्यापित करें।
  6. शिकंजा से ASOC पकवान निकालें; ढक्कन को वापस डिश असेंबली पर रखें और प्रेशर ट्रांसड्यूसर में फ्लूइड लाइन खोलें। ASOC वापस 37 डिग्री सेल्सियस, 5% सह2 इनक्यूबेटर में रखें।
    नोट: इस बिंदु पर, चिकित्सकीय के रूप में लागू किया जा सकता है OG चोटों सीलिंग के लिए अपनी प्रभावकारिता का आकलन ।

7. संस्कृति से ASOC को हटाना

नोट: एंडपॉइंट विश्लेषण के आधार पर (संभावित एंडपॉइंट विधियों के लिए प्रतिनिधि परिणाम देखें), एएसओसी डिश में बने रहने की आवश्यकता है जबकि अन्य तरीकों को संस्कृति कक्ष से अलग ऊतक की आवश्यकता होती है। नीचे की पद्धति का वर्णन कैसे अंग संस्कृति व्यंजन से बाहर के रूप में लेने के लिए और सेटअप के बाकी को दूर करने के लिए ।

  1. 37 डिग्री सेल्सियस, 5% सीओ2 इनक्यूबेटर से एसोसी व्यंजन निकालें। सिरिंज और जलाशय के लिए 3 तरह के वाल्व को बंद करें और सिस्टम से ट्यूबिंग को डिस्कनेक्ट करें। सिरिंज, जलाशय और फ़िल्टर को छोड़ दें। धोने और स्टरलाइजिंग के लिए एक अलग कंटेनर में 3-तरह के वाल्व, ट्यूबिंग और सुई हब रखें।
  2. डिश के तल पर तरल कनेक्शन से सुई हब डिस्कनेक्ट करें। फ्लूइड कनेक्टर्स और ओ-रिंग्स को अनथ्रेड करें। सभी वस्तुओं को धोने और स्टरलाइजिंग के लिए एक कंटेनर में रखें।
  3. एल-कुंजी का उपयोग कर क्लैंपिंग रिंग से चार शिकंजा हटाएं। क्लैंपिंग रिंग को सावधानी से हटा दें।
  4. संदंश का उपयोग करना, डिश से एएस को हटा दें और एंडपॉइंट विश्लेषण और छवि के आधार पर, फिक्सेटिव या उपयुक्त बायोहैजार्ड कचरे में रखें।

8. आईओपी डेटा विश्लेषण

  1. सबसे हाल ही में प्रयोगात्मक रन से डेटा युक्त .txt फ़ाइल को हटाने के लिए माइक्रोएसडी कार्ड को कंप्यूटर से कनेक्ट करें।
    नोट: फ़ाइल का नाम माइक्रोकंट्रोलर को नियंत्रित करने वाले कोड में है और इसे प्रत्येक प्रयोग के लिए अपडेट किया जाना चाहिए (अनुपूरक प्रोटोकॉल 2देखें)।
  2. डेटा को स्प्रेडशीट में आयात करें।
  3. डेटा को 12 कॉलम में व्यवस्थित करें: 11 प्रेशर ट्रांसड्यूसर चैनलों में से प्रत्येक के लिए समय (न्यूनतम में) और एमवी सिग्नल। पहले दस चैनल दस ASOC प्रायोगिक सेटअप के अनुरूप हैं। अंतिम ट्रांसड्यूसर सिग्नल एक सेंसर के लिए है जो एक नियंत्रण चैनल के रूप में हवा के लिए खुला है ताकि इनपुट सिग्नल में परिवर्तन के कारण एमवी सिग्नल की पुष्टि की जा सके। एमवी सिग्नल की पुष्टि करने के लिए समय बनाम प्लॉट नियंत्रण चैनल पूरे समय संगत था।
  4. प्रत्येक सेंसर के प्रारंभिक अंशांकन से उत्पन्न ढलान-अवरोधन समीकरणों का उपयोग करके दस चैनलों के लिए एमवी संकेतों को एमएमजीएच में परिवर्तित करें (अनुपूरक प्रोटोकॉल 4देखें)।
  5. प्लॉट समय (डेटा व्याख्या को सरल बनाने के लिए दिनों में परिवर्तित) बनाम प्रत्येक दस चैनल यह निर्धारित करने के लिए कि आईओपी ने प्रायोगिक समय पाठ्यक्रम में कैसे उतार-चढ़ाव किया।
  6. डेटा में प्रमुख बिंदुओं पर औसत आईओपी मूल्यों का निर्धारण करें ताकि प्रत्येक के बीच मूल्यों की तुलना अधिक आसानी से की जा सके और ओग चोट प्रेरण के बाद उन्हें कैसे बदल दिया जाता है। ASOC के प्रत्येक दिन आईओपी निर्धारित करने के लिए प्रत्येक 24 घंटे के अंतराल के लिए औसत 2-3 घंटे का डेटा।
    नोट: प्रतिनिधि आईओपी परिणाम चित्रा 4में दिखाए गए हैं ।

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Representative Results

ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी (OCT) के माध्यम से कब्जा कर लिया छवियों ओग घायल आंखों के लिए दिखाया गया है वर्णन कैसे एक सफल चोट प्रेरण लग रहा है । चित्रा 3 नियंत्रण और ओग चोट के तुरंत बाद ऊतक के रूप में घायल और ७२ घंटे बाद के लिए छवियों से पता चलता है । दो दृश्य दिखाए जाते हैं: छवि के सतह क्षेत्र की कल्पना करने के लिए चोट साइट और ऊपर-नीचे अधिकतम तीव्रता प्रक्षेपण (एमआईपी) के माध्यम से क्रॉस-सेक्शनल छवियां। नियंत्रण आंखें कॉर्निया में कोई ध्यान देने योग्य व्यवधान दिखाती हैं, जबकि स्पष्ट चोटें स्थित हो सकती हैं जो ओग चोट के बाद पूरे कॉर्निया को पार करते हैं। एमआईपी से, यह स्पष्ट है कि चोटों के आकार और आकार में अनियमित हैं, लेकिन चोट का आकार ७२ घंटे से अधिक कम हो जाता है । इससे पहले, यह प्रभाव13परीक्षण किए गए कई चोट आकारों के लिए महत्वपूर्ण दिखाया गया है।

इस प्रोटोकॉल में वर्णित ओग इंजरी मॉडल के लिए प्राथमिक डेटा आउटपुट प्रायोगिक सेटअप के दौरान इंट्राओकुलर दबाव है। डेटा प्रत्येक दबाव ट्रांसड्यूसर से एक उत्पादन के रूप में मिलीवोलlt की इकाइयों में दर्ज किया जाता है जिसे अंशांकन(अनुपूरक प्रोटोकॉल 4)के माध्यम से एमएमएचजी में परिवर्तित किया जा सकता है। उदाहरण IOP डेटा बनाम प्रयोगात्मक समय पाठ्यक्रम आंखों के लिए प्रदान किया जाता है जिन्हें स्वीकार्य माना जाता है और अन्य जिन्हें उपयोग करने योग्य नहीं माना जाएगा(चित्रा 4A)। दबाव ट्रेस डेटा से, आंखें संस्कृति में 24 घंटे के बाद सेंसर से जुड़ी थीं, लेकिन आईओपी संस्कृति में पहले ७२ घंटे से अधिक उतार-चढ़ाव जारी है । अंग संस्कृति में ऊतक के रूप में के लिए शारीरिक IOP लगभग 8-10 mmHg है, तो 2x और 1/2x रेंज पर इस प्रकार के लिए एक फाटक के रूप में निर्णय लिया गया था IOP मूल्यों के बाद मूल्यों को स्थिर कर दिया है (5-20 mmHg) । केवल आंखें है कि उस सीमा में थे प्रोटोकॉल के शेष के साथ उपयोग के लिए स्वीकार्य होगा । पूर्व प्रयोगों से, हमारे पास 90% सफलता दर थी जो आवश्यक सीमा(चित्रा 4B)में स्थिर आंखों के लिए ASOC सेटअप में हासिल की गई थी।

ओग चोट और चिकित्सीय हस्तक्षेप के कारण आईओपी कैसे बदलता है, इसके परिणाम भी प्रदान किए जाते हैं(चित्रा 4C,D)। ओग चोट प्रेरण के बाद, दबाव काफी छोड़ देना चाहिए और उस तरह से रहना चाहिए जब तक ऊतक ASOC(चित्रा 4C)से हटा दिया जाता है । यदि चोट के बाद एक आंख प्रेरण दबाव में कमी नहीं करता है, तो यह इंगित करता है कि एक सफल चोट प्रेरित नहीं की गई थी क्योंकि आईओपी को कम किया जाना चाहिए यदि आंख की निर्विवाद सील से समझौता किया जाता है। हालांकि, छोटे चोट आकार स्वयं चंगा हो सकता है, जो IOP में परिणाम सकता है बहाल किया जा रहा है । यदि ओग चोट प्रेरण के बाद आंख पर चिकित्सीय लागू किया जाता है, तो एएसआईपी की बहाली को ASOC के दौरान ट्रैक किया जा सकता है। इस अवधारणा को डेटा के साथ प्रदर्शित किया जाता है जिसमें 2.4 मिमी ओग चोटों(चित्रा 4D)पर लागू डर्माबॉन्ड चिपकने वाला दिखाया गया है। चिकित्सकीय के साथ और बिना पांच अलग ASOC प्रयोगों के लिए औसत परिणाम दिखाए जाते हैं और यह स्पष्ट है चिकित्सकीय IOP बढ़ रहा है। यह विधि आईओपी को बहाल करने और ट्रैक करने के लिए चिकित्सीय की प्रभावकारिता को माप सकती है कि क्या यह दबाव प्रमुख 72 एच पोस्ट-ओग चोट में बहाल किया गया है।

इसके अलावा, ASOC प्रोटोकॉल अंतिम उपयोगकर्ता की प्रयोगात्मक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए लक्षण वर्णन अंत बिंदुओं की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ उपयोग के लिए अनुकूलनीय है। संस्कृति के दौरान, आंख छोड़ने वाले बहिर्वाह मीडिया को दैनिक या प्रति घंटा के आधार पर एकत्र किया जा सकता है जिसका उपयोग ओग चोट प्रेरण के बाद, या चिकित्सीय लागू होने के बाद ASOC के दौरान होने वाले प्रोटीन स्तर के परिवर्तनों पर नज़र रखने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जिलेटिन जाइमोग्राफी पहले घाव भरने और ऊतक रीमॉडलिंग20को ट्रैक करने के लिए मैट्रिक्स मेटललोप्रोटीस के स्तर का पता लगाने के लिए किया गया है। इसके अलावा जैविक अंत बिंदु ऊतक व्यवहार्यता 21,22,कॉर्निया23 , 24में रोगविज्ञानी परिवर्तनों का आकलन करने के लिए पारंपरिक इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री विधियों के माध्यम से संस्कृति से ऊतक को हटाने के बाद संभवहैं,या ब्याजकेकिसी भी प्रोटीन के लिए एंटीबॉडी आधारित धुंधला25,26।

कार्यात्मक कॉर्नियल मैट्रिक्स भी ASOC में बनाए रखा आंखों से प्राप्त किया जा सकता है। कॉर्नियल एपिथेलियम अखंडता का आकलन फ्लोरोसेइन आंखों के दाग और छवि अधिग्रहण के माध्यम से नीली रोशनी के स्रोत27,28का उपयोग करके किया जा सकता है । संस्कृति से हटाने के बाद, सरल छवि अधिग्रहण13के माध्यम से पारदर्शिता के लिए कॉर्नियल ऊतक का आकलन किया जा सकता है। पारंपरिक नेत्र इमेजिंग के साथ या चिकित्सकीय हस्तक्षेप के बिना ऊतक संरचना का आकलन करने के लिए भी किया जा सकता है। OCT छवियां, जैसा कि चित्र 3में दिखाया गया है, कॉर्निया के माध्यम से क्रॉस सेक्शनल छवियां बना सकते हैं और संस्कृति में ऊतक को बनाए रखते हुए संभावित रूप से छवि संग्रह की अनुमति देते हुए गैर-आक्रामक रूप से कब्जा किया जा सकता है। भट्ठा-लैंप माइक्रोस्कोपी, अल्ट्रासाउंड, या वीवो कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी जैसे अन्य इमेजिंग तौर-तरीकों को भी आगे शारीरिक जानकारी प्राप्त करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

अंत में, पूर्वकाल खंड के यांत्रिक गुणों के मूल्यांकन को अंतर्निहित ऊतक पर ओग चोट या बाद में चिकित्सीय के प्रभाव को समझने के लिए कैप्चर किया जा सकता है। जबकि अकेले आईओपी डेटा संग्रह इस बात पर प्रकाश डालता है कि आंखों की निर्विवाद मुहर की अखंडता से कैसे समझौता किया गया है, हमने पहले दिखाया है कि अतिरिक्त परीक्षण मैट्रिक्स को अतिरिक्त यांत्रिक सुविधाओं को चिढ़ाने के लिए मापा जा सकता है10,11। नेत्र अनुपालन, एक गांठदार यांत्रिक संपत्ति का वर्णन कैसे इंट्राओक्यूलर दबाव मुद्रास्फीति के कारण परिवर्तन (मात्रा में परिवर्तन/दबाव में परिवर्तन), एक सिरिंज पंप के साथ मापा जा सकता है आंख में तरल पदार्थ की अचानक छोटी मात्रा सुई और एक दबाव ट्रांसड्यूसर के साथ जिसके परिणामस्वरूप दबाव वृद्धि रिकॉर्डिंग । उच्च अनुपालन इंगित करता है कि ऊतक कम कठोर है और यह ट्रैक करने के लिए उपयोग किया जा सकता है कि चिकित्सीय सामग्री गुण अंतर्निहित कॉर्नियल ऊतक से कैसे भिन्न होते हैं। आंखों से रिसाव की दर या पारंपरिक बहिर्गमन सुविधा को मापा जा सकता है और गणना की जा सकती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि 20,29 , 29,29, प्रेशर की प्रति इकाई आंख को छोड़कर सटीक तरल प्रवाह दर निर्धारित की जा सकती है । अंत में, चिकित्सकीय परीक्षण के संबंध में, फट दबाव अधिकतम दबाव आंख चिकित्सकीय असफल होने से पहले पकड़ कर सकते है निर्धारित करने के लिए मापा जा सकता है । इसका उपयोग प्रदर्शन की तुलना अघायल आंखों से करने या12 , 13के साथ प्रदर्शन में परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए किया जासकताहै ।

Figure 1
चित्रा 1:ASOC सेटअप का आरेख। आंखें कस्टम निर्मित अंग संस्कृति व्यंजनों में आयोजित की जाती हैं और एक क्लैंपिंग रिंग के साथ जगह में आयोजित की जाती हैं। ASOC मीडिया वाल्व ए के माध्यम से सिरिंज पंप के माध्यम से संचार और एक दबाव ट्रांसड्यूसर से जुड़ा हुआ है, और प्रत्येक वाल्व में वाल्व बी ओपन बंदरगाहों के साथ बाद में डेटा अधिग्रहण नीले रंग में प्रकाश डाला जाता है, जबकि पीले बंद चैनलों को इंगित करता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2:ओग इंजरी सेटअप का अवलोकन। (ए)वायवीय संचालित इंजरी डिवाइस सेटअप। बाएं से दाएं, संकुचित हवा को एक संकुचित वायु रेखा के माध्यम से डिवाइस में पेश किया जाता है, जो दबाव गेज द्वारा मापा जाता है के रूप में ५० साई पर दबाव निर्धारित करने के लिए एक नियामक के माध्यम से गुजरता है । पंचर वस्तु को पकड़े ड्रिल चक के प्रत्यक्ष विस्तार/रिऐक्शन के लिए दो सोनालिका वाल्व एक रैखिक एक्ट्यूएटर से जुड़े होते हैं । Vise पंचर डिवाइस के सामने तैनात करने के लिए उपयुक्त एक्स, वाई, जेड स्थिति पर आंख पकड़ रहा है । }रिप्रेजेंटेटिव एएसआईसी को इंजरी इंडक्शन डिवाइस के सामने रखा गया है। डिवाइस और इसके निर्माण के बारे में अधिक जानकारी अनुपूरक प्रोटोकॉल 3में विस्तृत है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3:ASOC ओग चोट प्रयोगों के ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी छवियां । छवियों को नियंत्रण आंखों (घायल) और ओग घायल आंखों के लिए तुरंत चोट के बाद और ७२ घंटे के बाद चोट के लिए दिखाया गया है । कॉर्निया(बाईं ओर)और कॉर्नियल सतह(दाईंओर) के ऊपर-नीचे अधिकतम तीव्रता प्रक्षेपण विचारों के माध्यम से क्रॉस-सेक्शन के रूप में दिखाए जाते हैं। इस आंकड़े को स्निडर एट अल से अनुमति के साथ अनुकूलित किया गया है ।13. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4:एएसआईसी प्रयोगों के लिए प्रतिनिधि आईओपी परिणाम। (ए)एएसआईसी सेटअप के पहले 72 घंटे के लिए कच्चे आईओपी डेटा। आंखें 72 घंटे पर पंचर होती हैं इसलिए डेटा के पहले 3 दिनों का आकलन यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि क्या आईओपी स्वीकार्य आईओपी रेंज (5-20 एमएमएचजी) में स्थिर होता है। प्रतिनिधि परिणामों से, पांच आंखों में से तीन स्वीकार्य IOP रेंज के भीतर आते हैं, जबकि एक IOP बहुत अधिक है और एक IOP बहुत कम है (साजिश पर प्रकाश डाला पीले क्षेत्र के बाहर गिरने) । (ख)ASOC विधि के साथ ठेठ सफलता दर प्रदर्शित करने के लिए पिछले प्रयोगों से एन = 50 ASOC सेटअप के लिए स्थिर आईओपी। (ग)७२ घंटे के लिए चोट शामिल होने के बाद तीन अलग ओग चोट आकार की तुलना में घायल आंखों के लिए आईओपी । आईओपी का नुकसान स्पष्ट है, जिसमें रिकवरी के कोई संकेत नहीं हैं । (घ)घायल आईओपी परिणाम एक डर्माबंड चिपकने वाला के साथ इलाज चोटों की तुलना में । जबकि त्रुटि दर कुछ आंखों को सील किया जा रहा है और दूसरों को नहीं होने के कारण उच्च है, विधि ७२ घंटे की अवधि के बाद चोट पर IOP में परिवर्तन को ट्रैक कर सकते हैं । यह आंकड़ा स्निडर एट अल13से अनुमति के साथ अनुकूलित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

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Discussion

एएसओसी ओग इंजरी प्लेटफॉर्म के साथ महत्वपूर्ण कदम हैं जिन्हें कार्यप्रणाली का उपयोग करते समय सफलता की संभावना में सुधार करने के लिए हाइलाइट किया जाना चाहिए। सबसे पहले, पूर्वकाल खंड विच्छेदन के दौरान, ट्रैबेक्यूलर मेशवर्क को संरक्षित करना आवश्यक है लेकिन सही ढंग से करना चुनौतीपूर्ण है। यदि टीएम बाधित होता है, तो आंख शारीरिक दबाव बनाए नहीं रखेगी और प्रायोगिक उपयोग के लिए पात्रता मानदंडों को पूरा नहीं करेगी। उचित विच्छेदन प्राप्त होने तक अतिरिक्त एसेप्टिक तकनीक चुनौतियों को शुरू करने के बजाय पहले सामान्य परिस्थितियों में विच्छेदन प्रक्रिया का अभ्यास करने की सिफारिश की जाती है। दूसरा, जब ASOC व्यंजन में आंखें स्थापित, यह जरूरी है कि वे काफी तंग करने के लिए लीक से तरल पदार्थ को रोकने के लिए कर रहे हैं, लेकिन काफी ढीला ASOC व्यंजनों को नुकसान पहुंचाने को रोकने के लिए । यदि आंख कसकर सुरक्षित नहीं है, तरल पदार्थ गैर शारीरिक साधनों के माध्यम से आंख से बाहर रिसाव होगा जिसके परिणामस्वरूप कम या कोई IOP । हालांकि, आंख को नीचे रखने वाली क्लैंपिंग रिंग प्लास्टिक है और अगर ओवरटाइट किया जाता है तो आसानी से तोड़ा जा सकता है। आंखों को 2 दिनों में दबाना आवश्यक है क्योंकि अंगूठी के नीचे स्क्लेरल ऊतक पहले 24 घंटे के दौरान ऊतक को सेक और ढीला कर देगा। यह सिर्फ जब तक कस करने के लिए प्रतिरोध 1 दिन पर महसूस किया जाता है और इस का पालन करने के लिए छल्ले कस की सिफारिश की है संस्कृति में 24 घंटे के बाद इसी तरह के स्तर को मजबूत सबसे अच्छा परिणाम के लिए ।

तीसरा, इस मॉडल का उपयोग करते समय तरल प्रवाह को हर समय निर्देशित किया जाता है, यह पूरी तरह से समझना महत्वपूर्ण है। प्रत्येक ASOC डिश सिरिंज पंप या 10 एमएल सिरिंज जलाशय से प्रत्यक्ष तरल पदार्थ प्रवाह के लिए कई तीन तरह के वाल्व से जुड़ा हुआ है और दबाव ट्रांसड्यूसर से कनेक्ट करता है। सेटअप प्रक्रिया के विभिन्न उदाहरणों के लिए वाल्व को इस तरह से तैनात करने की आवश्यकता होती है ताकि आंखों से हवा के बुलबुले को फ्लश किया जा सके या दबाव ट्रांसड्यूसर को अधिक दबाव से बचाया जा सके। देखभाल अभी भी समझने के लिए क्या खुला है लिया जाना चाहिए/ अंत में, ASOC OG चोट प्रोटोकॉल भर में बंध्याकरण को बनाए रखने के महत्वपूर्ण है, लेकिन बहु कदम, बहु दिन की प्रक्रिया में खोने के लिए आसान है । परफ्यूजन मीडिया में इसे रोकने के लिए एंटीबायोटिक्स और एंटीमाइकोटिक्स का उच्च स्तर होता है, और संदूषण को रोकने के लिए स्थापित करने से पहले बीटाडीन में आंखें डूबी हुई हैं, लेकिन अभी भी महत्वपूर्ण कदम हैं जहां गलतियों की सबसे अधिक संभावना है। डिश में शुरुआती सेटअप के दौरान, जगह में क्लैंपिंग रिंग्स को कसते हुए आंखों के संपर्क से बचें और उपयोग में न होने पर हर समय व्यंजनों पर ढक्कन रखें। एक अधिक संभावना जोखिम कदम दिन के लिए दिन ASOC रखरखाव के दौरान है । बायोसेफ्टी कैबिनेट में इन नियमित चरणों को करना महत्वपूर्ण है, भले ही ऐसा लगता है कि उन्हें इनक्यूबेटर से आंखों को हटाने के बिना जल्दी से पूरा किया जा सकता है। सावधानी से प्रोटोकॉल का पालन करना और अच्छी एसेप्टिक तकनीक को बनाए रखने से 6-दिवसीय ASOC प्रयोगों में संदूषण जोखिमों को कम करना चाहिए।

कुल मिलाकर, ASOC ओग चोट मंच दो प्रमुख मानदंडों के कारण खुले ग्लोब चोटों को देख अन्य पद्धतियों से अद्वितीय है। सबसे पहले चोट प्रेरण विधि है। उच्च गति वायवीय चोट डिवाइस का उपयोग एक उच्च बल राशि के साथ चोटों लाती है । यह उन वस्तुओं के साथ चोटों को प्रेरित करने की अनुमति देता है जो विशेष रूप से तेज नहीं हैं और न ही एक छोटे व्यास के साथ। यह अधिक बारीकी से चोटों की नकल करता है जो आकार में अनियमित हैं; हाई-स्पीड छर्रों विस्फोटक उपकरणों30,31से जिसके परिणामस्वरूप घायल . वायवीय डिवाइस को आसानी से अनियमित आकार के छर्रों की नकल करने वाली वस्तुओं के साथ फिट किया जा सकता है ताकि साफ, सटीक चोट ज्यामिति32, 33,34बनाने के लिए लेजर, सुई या स्केलपेल ब्लेड का उपयोग करके पिछले तरीकों की तुलना में ठीक होने के लिए चोटों को और अधिक चुनौतीपूर्ण बनाया जा सके। दूसरा, ASOC पद्धति प्रारंभिक चोट प्रेरण से परे चोट प्रगति और चिकित्सीय प्रदर्शन पर नज़र रखने के लिए अनुमति देता है । 72 घंटे तक ट्रैक करने में सक्षम होने के नाते पहले विकसित बेंचटॉप ओग इंजरी प्लेटफॉर्म10, 11,12 में संभव नहीं था और इस प्रोटोकॉल को विकसित करने के पीछे प्रेरणा थी। वास्तव में, एएसओसी13में कम से कम 1 सप्ताह तक कॉर्नियल एंडोथेलियम में सेल व्यवहार्यता अधिक रही । ASOC ही मतलब है इस दीर्घकालिक लक्षण वर्णन वीवो प्रयोगों में महंगा में संक्रमण के बिना पूरा किया जा सकता है ।

ASOC मंच के लिए मुख्य आवेदन दो गुना हैं। सबसे पहले, मॉडल आगे खुले ग्लोब चोटों की विशेषता के लिए उपयोग किया जा सकता है, विशेष रूप से विचार कैसे वे समय के साथ बदल जाते हैं । पिछले अध्ययन में, ओग चोटों को इस तरीके से चित्रित किया गया था और चोट13के बाद 72 घंटे से अधिक घाव भरने का अवलोकन किया गया था। इसके अलावा विभिन्न चोट आकार, आकार, 72 घंटे के लिए स्थानों या जैविक परिवर्तन होने के संबंध में भी अब ट्रैकिंग महत्वपूर्ण चिकित्सा निर्णय है कि OG चोटों के बाद किया जाना है सूचित करेंगे । कुछ चोट पैरामीटर कॉर्निया द्वारा आत्म-उपचार के लिए अनुमति दे सकते हैं, या यदि पहले 24 घंटे के भीतर हस्तक्षेप लागू नहीं किया जाता है तो अन्य पैरामीटर अधिक गंभीर हो सकते हैं। यह जानकारी सीमित चिकित्सा आपूर्ति या निकासी संसाधन उपलब्ध होने पर रोगियों को ट्रिजिंग करने के लिए अमूल्य होगी।

दूसरा, एएसओसी ओग प्लेटफॉर्म का उपयोग उत्पाद विकास के विकास और परीक्षण के लिए किया जा सकता है। इस आवेदन के लिए अंग संस्कृति मंच कई भूमिकाओं को भर सकता है। प्रारंभिक उत्पाद विकास के दौरान, कम समय फ्रेम का परीक्षण उत्पाद योगों की एक श्रृंखला के साथ किया जा सकता है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि सबसे प्रभावी क्या है। अंग संस्कृति प्रणाली को अतिरिक्त सिरिंज पंपों के साथ इस आवेदन के लिए और भी अधिक उच्च-थ्रूपुट के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है ताकि यहां विस्तृत प्रणाली के साथ संभव दस एक साथ प्रयोगों से आगे बढ़ सके। अधिक परिष्कृत उत्पादों के लिए, 72 घंटे या संभावित रूप से भी लंबे समय तक प्रदर्शन का आकलन करने के लिए लंबे समय के बिंदुओं का मूल्यांकन किया जा सकता है। अंत में, जैविक रूप से सक्रिय उत्पादों का मूल्यांकन करते समय घाव उपचार मूल्यांकन संभव हो सकता है जो अस्थायी स्थिरीकरण के बजाय स्थायी रूप से ओग चोटों का इलाज कर सकते हैं।

हालांकि, ASOC ओग मंच के साथ सीमाएं हैं जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए। सबसे पहले, जबकि मॉडल चिकित्सा के दीर्घकालिक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है, यह इस तरह के आईरिस और लेंस के रूप में कॉर्नियोस्लील खोल के बाहर आंख के सभी ऊतकों को याद आ रही है । इन अतिरिक्त ऊतकों को ओग चोट से प्रभावित होने की संभावना है और चोट प्रगति में एक भूमिका निभा सकता है । इसी तरह, एक अलग पूर्वकाल खंड प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया तत्वों है कि शामिल किया जाएगा जब ASOC मॉडल से बाद में पशु परीक्षण के लिए संक्रमण याद आ रही है । इसके बाद, मॉडल केवल कॉर्नियल ओग चोटों और संभावित लिम्बल ओग चोटों को बनाने के लिए उपयुक्त है। इस विधि के साथ स्क्ललल या पीछे ओग चोटों को प्रेरित नहीं किया जा सकता है। हालांकि, इन चोट प्रकारों के कई रेटिना को नुकसान में परिणाम है, किसी भी अस्थाई स्थिरीकरण चिकित्सकीय दृष्टि35, 36के नुकसान को रोकने की संभावना नहीं बना रही है। अंत में, ७२ घंटे के बाद चोट के लिए बाहर मॉडल के साथ चोटों केवल ट्रैक किया गया । ASOC का उपयोग अन्य अनुप्रयोगों में 2 सप्ताह तक किया गया है, इसलिए इन अनुप्रयोगों के लिए मॉडल का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इस समय इसका परीक्षण नहीं किया गया है37,38,39।

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Disclosures

लेखक कोई प्रतिस्पर्धी हितों की घोषणा करते हैं । इस लेख में व्यक्त किए गए विचार लेखक (ओं) के हैं और अमेरिकी सेना चिकित्सा विभाग, सेना विभाग, रक्षा विभाग या अमेरिकी सरकार की आधिकारिक नीति या स्थिति को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं।

Acknowledgments

यह सामग्री अस्थायी कॉर्नियल मरम्मत अधिग्रहण कार्यक्रम (संयुक्त राज्य अमेरिका सेना मेडिकल मटेरियल डेवलपमेंट एजेंसी) के साथ एक इंटरएजेंसी समझौते (#19-1006-IM) के माध्यम से संयुक्त राज्य अमेरिका रक्षा विभाग द्वारा समर्थित काम पर आधारित है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10-32 Polycarbonate straight plug, male threaded pipe connector McMaster-Carr 51525K431
10-32 Socket cap screw, ½" McMaster-Carr 92196A269
10 mL syringe BD 302995
20 mL syringe BD 302830
Anti-Anti Gibco 15240-096
Ball-End L key McMaster-Carr 5020A25
Betadine Fisher Scientific NC1696484
BD Intramedic PE 160 Tubing Fisher Scientific 14-170-12E
Cotton swabs Puritan 25-8061WC
DMEM media ATCC 30-2002
FBS ATCC 30-2020
Fine forceps World Precision Instruments 15914
Gauze Covidien 8044
Gentamicin Gibco 15710-064
Glutamax Gibco 35050-061
High temperature silicone O-ring, 2 mm wide, 4 mm ID McMaster-Carr 5233T47
Large forceps World Precision Instruments 500365
Large surgical scissors World Precision Instruments 503261
Medium toothed forceps World Precision Instruments 501217
Nail (puncture object) McMaster-Carr 97808A503
Nylon syringe filters Fisher 09-719C
PBS Gibco 10010-023
Petri dish (100 mm) Fisher FB0875713
Polycarbonate, three-way, stopcock with male luer lock Fisher NC9593742
Razor blade Fisher 12-640
Stainless steel 18 G 90 degree angle dispensing needle McMaster-Carr 75165A81
Stainless steel 18 G straight ½'’ dispensing needle McMaster-Carr 75165A675
Sterile 100 mL beakers with lids VWR 15704-092
Vannas scissors World Precision Instruments WP5070

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References

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बायोइंजीनियरिंग अंक 174
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Boice, E. N., Snider, E. J. Anterior Segment Organ Culture Platform for Tracking Open Globe Injuries and Therapeutic Performance. J. Vis. Exp. (174), e62649, doi:10.3791/62649 (2021).

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