Whole Corpus vitreum Dissektion for Vitreodynamic Analysis

Summary

The goal of this protocol is to show an effective technique to isolate whole, intact vitreous core and cortex from post mortem enucleated porcine eyes.

Abstract

The authors propose an effective technique to isolate whole, intact vitreous core and cortex from post mortem enucleated porcine eyes. While previous studies have shown the results of such dissections, the detailed steps have not been described, precluding researchers outside the field from replicating their methods. Other studies harvest vitreous either through aspiration, which does not maintain the vitreous structure anatomy, or through partial dissection, which only isolates the vitreous core. The proposed method isolates the whole vitreous body, with the vitreous core and cortex intact, while maintaining vitreous anatomy and structural integrity. In this method, a full thickness scleral flap in an enucleated porcine eye is first created and through this, the choroid tissue can be separated from the sclera. The scleral flap is then expanded and the choroid is completely separated from the sclera. Finally the choroid-retina tissue is peeled off the vitreous to leave an isolated intact vitreous body. The proposed vitreous dissection technique can be used to study physical properties of the vitreous humor. In particular, this method has significance for experimental studies involving drug delivery, vitreo-retinal oxygen transport, and intraocular convection.

Introduction

Målet med denne fremgangsmåde er at detaljer en teknik til at isolere en hel, intakt glaslegeme, med den glasagtige kerne og cortex intakt fra et kadaver øje, med henblik på vitreodynamic analyse. Da området glasagtige fysiologi er vokset, tværfaglige forskere, såsom Fluid Mekanik forskere, undersøger de fysiske og biomekaniske egenskaber af den glasagtige ^1. Til dette formål er det vigtigt at detaljer en teknik til at isolere hele, intakte glaslegemet til støtte tværfaglige forskere.

Sebag et al. ^2, og andre ³ udførte elegante hele glasagtige dissektioner på menneskelige cadaver øjne og viste illustrationer af resultaterne. Imidlertid blev den anvendte teknik ikke er beskrevet i detaljer og ikke-eksperter ville ikke være i stand til at replikere metoden selvstændigt. Andre undersøgelser har høstet glaslegemet fra cadaver øjne ved hjælp af enklere metoder såsom aspiration eller delvis dissektion,som begge ikke resulterer i en hel, intakt glaslegeme. Gisladottis et al. ⁴ og Xu et al. ⁵ undersøge gennemtrængelighed i glaslegemet høstet fra cadaver øjne. Da der imidlertid ikke Fremgangsmåden ifølge glasagtig ekstraktion blev beskrevet, blev det antaget, at de aspireret glaslegemet med en sprøjte. Watts et al. ⁶ gik et skridt videre ved at beskrive en fremgangsmåde til isolering kanin glaslegemet med en kirurgisk teknik. Men denne metode resulterer i en isolering af kun den glasagtige kerne og ikke glaslegemet cortex. Skeie et al. ⁷ senere organiseret glaslegemet i 4 unikke regioner og elegant beskrevet en metode til at dissekere ud hver del til analyse. Denne teknik imidlertid ikke resulterer i en intakt glaslegemet som helhed.

Den nuværende teknik blev udviklet for at lette biofysiske eksperimenter, der i øjeblikket kun udføres i cadaver øjne. Tidligere fremgangsmåder, som beskrevet enBove, er begrænsede, fordi 1) ingen fuldstændig isolere hele glaslegeme, 2) høstes glasagtige kerne og cortex er homogeniseret, 3) glasagtigt anatomiske struktur ikke opretholdes, eller 4) dissektion teknikker er ikke tilstrækkeligt detaljeret for replikation af forskere inden for andre områder . Desuden er på grund af opaciteten af ​​sclera og årehinden, visualisering af glaslegemet begrænset i den intakte øjeæblet. Dette begrænser præcision og gennemførlighed af målinger, der kan gøres inden i hele øjet. Desuden kan de anatomiske strukturer, der omgiver glaslegemet forvirre studiet af biokemiske og fysiske egenskaber af glaslegemet.

I de senere år har kroppen af ​​glaslegemet videnskab vokset kolossalt, og der er grund til at antage, at hele glaslegemet har andre egenskaber end dens enkelte dele. Der er stigende interesse i at undersøge de fysiske, biomekaniske og kemiske egenskaber af glaslegemet for vitreodynamics researchfirmaernet, hvilket har anvendelser i klinisk medicin, såsom lægemiddelafgivelse, intravitreal iltning ⁸ og vitrectomy. Farmakologiske vitreodynamics, som bruger farmakologiske midler til at manipulere glaslegemet, kan anvendes til at forbedre vitrectomy resultater ^9. Biomekaniske egenskaber anvendes til at modellere glasagtigt fluid flow, som kan anvendes til at forbedre intravitreal drug delivery teknologier ^10-12. Fysiske egenskaber af forskellige segmenter af glaslegemet er afgørende for at forstå vitreoretinal oxygen transport ^13. Den foreslåede glaslegemet dissektion teknik kan anvendes til at studere forskellige egenskaber af det intakte glaslegemet. Det gør det muligt bench-top forsøg skal gøres på hele, intakte glasagtige organer med bedre visualisering.

Sammenfattende er de nuværende metoder til undersøgelse af glaslegemet enten ikke tilstrækkeligt beskrevet, eller resultere i en ufuldstændig isolation glaslegemet kerne og cortex. Der er derfor et behov for at udføre experiments i en gennemsigtig øjenmodellen samtidig bevare anatomien af ​​glaslegemet der eksisterer i cadaver øjet.

Protocol

Alle tømte øjne blev opnået fra et slagteri, og alle forsøg blev udført i overensstemmelse med de institutionelle biosikkerhed love. Sikker enukleeret øje ned på en overflade. Gør dette ved at placere væv stifter gennem overskydende væv omkring øjet og sikre den ned i en Styrofoam bord. Dissekere og afmontere perilimbal bindehinde fra øjet. Brug fine pincet (0,3 tang) og microscissors (Westcott saks) at incise conjunctiva ved limbus og ligeud dissekere det off senehinden. Skæ…

Representative Results

Følge protokollen vil føre til en vellykket glasagtigt dissektion med kernen og cortex (figur 3) intakt. Dette fremgår af de resterende stykker af retina klæbet til den glasagtige cortex. Intakt hele glaslegemet kan anvendes på flere måder for specifikke vitreodynamic eksperimenter. I vores tilfælde, diffusionshastigheden af oxygen i intakt glaslegeme og det er tilsvarende tidskonstant blev undersøgt (figur 2). Glaslegeme, der blev dissekeret (kerne og cortex) ved hjælp af vore…

Discussion

Der er to vigtige skridt, der skal være omhyggeligt udført i løbet glasagtige dissektion. Trin 3, hvilket skaber en fuld tykkelse scleral klap, er afgørende for hele dissektion. Der skal udvises forsigtighed for ikke at skære ind årehinden, når du opretter den fulde tykkelse sclera flap. Den anden kritiske trin er at dissekere væk senehinden fra årehinden. Dette trin skal omhyggeligt gøres for at forhindre at oprette flere huller i årehinden hvorfra glaslegemet kan løbe ud. Der er en måde at ændre protokol…

Materials

0.3 forceps	Storz Opthalmics	E1793
Westcott Tenotomy Scissors Curved Right	Storz Opthalmics	E3320 R
Scalpel Handle No. 3	VWR	25607-947
Scalpel Blade, #11, for #3 Handle	VWR	470174-844