オープングローブ損傷と治療性能を追跡するための前セグメント臓器培養プラットフォーム
Summary
オープングローブの目の怪我は、農村部や軍事関連のシナリオで数日間治療を受けず、失明を引き起こします。治療は視力の損失を最小限に抑えるために必要とされる。ここでは、臓器文化のオープングローブ傷害モデルについて詳しく説明します。このモデルを用いて、これらの傷害を安定させる潜在的な治療は適切に評価することができる。
Abstract
オープングローブの怪我は視力の結果が悪く、しばしば視力が永久的に失われます。これは、農村部の環境における傷害と医療介入と、眼科ケアが容易に利用できない軍事医療アプリケーションとの間の延長遅延によるものです。未治療の傷害は、眼が水密シールを失った後に感染しやすいだけでなく、眼内低血圧による組織の生存率の喪失である。開いた地球の傷害を一時的に封止する治療薬は、適切に発達すれば、眼内圧を回復し、適切な眼科ケアが可能になるまで感染を防ぐことができるかもしれない。製品開発を容易にするために、ここで詳述される、損傷後の少なくとも72時間の治療性能を追跡するための前セグメント臓器培養オープングローブ傷害プラットフォームの使用である。豚前セグメント組織は、カスタム設計の臓器培養皿で維持され、生理学的眼圧で保持することができる。穿刺傷害は、軍関連の傷害サイズと同様に、直径4.5mmまでの損傷サイズを発生させることができる空気動力システムで作成することができます。眼内圧の喪失は、損傷後72時間で観察され、眼の水密シールの適切な傷害誘導および喪失を確認する。治療性能は、傷害誘導後の眼への適用によって追跡され、その後、複数の日の眼圧を追跡することができる。また、前部損傷モデルは、透明性の評価、眼力学、角膜上皮の健康、組織の生存率などの前部系統生理学を機能的および生物学的に追跡するために広く使用されている方法に適用可能である。全体として、ここで説明する方法は、眼科ケアが容易に利用できないときに一時的に開いた地球の傷害を密封するための生体材料治療薬の開発に向けた必要な次のステップである。
Introduction
オープングローブ(OG)傷害は、治療を受けていないか、または少なくとも傷害後に安定した視力の永久的な損失をもたらす可能性があります 1.しかし、農村部や軍事シナリオの戦場など、眼科介入へのアクセスが容易に利用できない遠隔地では、遅延が蔓延しています。治療が容易に利用できない場合、現在の治療基準は、医療介入が可能になるまで、硬質シールドで目を保護することです。軍事医療では、この遅延は現在24時間までですが、空気の避難が不可能な都市環境での戦闘活動では、今後72時間まで増加すると予想される2,3,4。これらの遅延は、眼科介入へのアクセスが制限されている農村部の遠隔地の民間アプリケーションではさらに長くなる可能性があります5,6.未治療のOG傷害は、眼の水密シールが損なわれることによる感染および眼圧(IOP)の喪失に対して非常に脆弱である7,8。IOPの喪失は組織の生存率に影響を与える可能性があり、傷害と治療の間の遅延が長すぎる場合に視力を回復させる可能性は低い医療介入を行う 9.
眼科の専門家に到達するまでのOG傷害をシールするための容易に適用可能な治療薬の開発を可能にするために、ベンチトップOG傷害モデルは、以前に開発された10、11。このモデルでは、IOPが圧力トランスデューサによって捕捉されている間、豚の目全体に高速傷害が生じた。治療は、OG傷害部位12をシールする能力を評価するために適用することができる。しかし、このモデルはブタの目全体を使用するので、患者が専門ケアに達するまで治療部位を安定させなければならない72時間の可能なウィンドウ全体で長期的なパフォーマンスを追跡する方法を持たない即時治療性能を評価することができます。その結果、前セグメント臓器培養(ASOC)OG傷害モデルが開発され、長期治療性能13を追跡するためのプラットフォームとして本プロトコルに詳述された。
ASOCは、角膜などの前部セグメントの血管組織を維持するために広く用いられている技術であり、複数週の後核化14、15、16、17である。前部セグメントは、生理学的流量で流体を浸透させ、骨膜メッシュワーク流出領域を保存することによって生理学的IOP下で維持され、IOPを調節する組織を、ASOCセットアップ18、19中に行う。ASOCプラットフォームは、組織を生理学的に維持し、空気圧駆動装置を用いてOG傷害を誘発し、治療を適用し、傷害後少なくとも72時間の損傷安定化を追跡する。
ここでは、このプロトコルは ASOC プラットフォームを使用するためのステップ バイ ステップの方法論を提供します。まず、ASOC プラットフォームのセットアップ方法と製造方法について説明します。次に、プロトコルは、前部セグメントを無菌的に解剖し、骨膜メッシュワークを維持し、続いてカスタムメイドの臓器培養皿に前部セグメント組織を設定する方法を詳述する。その後、オープングローブ傷害を作成し、傷害の直後に治療を適用する方法を詳述する。最後に、このプロトコルは、眼の機能的、機械的、生物学的特性を評価し、損傷がどの程度安定しているかを評価するこの方法で使用できる特性評価パラメータの概要を提供します。全体的に見て、このモデルは、開いた地球の損傷を安定させ、治療するための製品開発を加速し、傷害後の視力の悪い予後を改善するために非常に必要なプラットフォームを提供する。
Protocol
Representative Results
Discussion
ASOC OG傷害プラットフォームには、方法論を使用する際に成功する可能性を高めるために強調すべき重要なステップがあります。まず、前部セグメントの解剖の間、骨膜メッシュワークを維持することは不可欠ですが、正しく行うことは困難です。もしTMが破壊された場合、眼は生理学的圧力を維持せず、実験的使用の適格性基準を満たさない。適切な解剖が得られるまで、追加の無菌技術の?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この資料は、一時的な角膜修復取得プログラム(米国陸軍医療マテリエル開発庁)との機関間協定(#19-1006-IM)を通じて米国国防総省が支援する作業に基づいています。
Materials
| 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 |
Referenzen
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