Technique mini-invasive pour injection dans Rat Optic Nerve

Summary

Direct injection into the rat optic nerve is useful for regenerative research. We demonstrate a minimally-invasive technique for direct injection into a rat optic nerve that does not involve opening the skull. Using this method, surgical complications are minimized and recovery is more rapid.

Abstract

The rat optic nerve is a useful model for stem cell regeneration research. Direct injection into the rat optic nerve allows delivery into the central nervous system in a minimally-invasive surgery without bone removal. This technique describes an approach to visualization and direct injection of the optic nerve following minor fascial dissection from the orbital ridge, using a conjunctival traction suture to gently pull the eye down and out. Representative examples of an injected optic nerve show successful injection of dyed beads.

Introduction

Le nerf optique offre un emplacement idéal pour le système nerveux central (SNC), y compris la recherche régénérative conditions ophtalmologiques tels que la névrite optique, le glaucome et les traumatismes. Les injections de diverses cellules souches ont démontré une efficacité ou soit montré prometteur pour remplacer la perte de myéline, ce qui augmente le nombre axonale et / ou prévenir les maladies dégénératives. ^1,2

Le nerf optique humain contient environ 1,2 million d'axones parallèles voyageant de la rétine au chiasme avec un diamètre d'environ 3,0-3,5 mm. ³ Pour modéliser les maladies humaines en laboratoire, le rat a été utilisé fréquemment. Le nerf optique de rat adulte contient environ 100.000 axones au sein d'un diamètre d'environ 0,5 mm. ⁴ Une des limitations majeures dans la recherche régénérative CNS est l'accès désossé directe. Les complications et les risques chirurgicaux à l'animal sont plus élevés lorsque le crâne ou des vertèbres sont enlevés. Comme pour les avantages deapproches mini-invasives de la colonne vertébrale, ⁵ injections du nerf optique directs sans ouvrir le crâne offre réduite complications et une récupération plus rapide.

Cette technique a été utilisée dans les études précédentes. ⁶ Dans ce manuscrit et la vidéo qui l'accompagne, nous démontrons une procédure mini-invasive d'injecter des cellules souches dans le rat nerf optique.

Protocol

NOTE: Toutes les procédures d'animaux ont été approuvés par le Comité des soins et de l'utilisation des animaux Johns Hopkins. machines d'anesthésie nécessitent une inspection annuelle et l'étalonnage nécessaire. 1. Anesthésie et de positionnement Anesthésie. Effectuer toutes les interventions chirurgicales sous anesthésie avec 2-3% isofluorane. Confirmez niveau approprié de l'anesthésie par pincement de l'orteil et le taux de respiration. Vérifiez que l…

Representative Results

A la fin de l'expérience, les rats ont été sacrifiés et perfusés avec 4% de paraformaldehyde. Les nerfs optiques ont été soigneusement disséqués et montés pour cryostat sectionnement. La figure 2 montre un exemple d'un rat ensemble nerf optique à faible puissance dans lequel colorant bleu Evans a été injecté afin de visualiser le site. La flèche indique l'emplacement précis de l'injection. Cette dissection a été fait en quelques minutes de l'injection, comme indiqu?…

Discussion

Direct injection into the optic nerve of stem cells or other products intended to facilitate regeneration provides a convenient model compared to other means of injections into the CNS. This technique takes less time, requires less total anesthesia, avoids drilling or removing skull or bone tissue, reduces complications rates and allows for more rapid recovery following surgery.

The most critical steps in this protocol include: 1. Adequate hemostasis in the surgical field to allow clear visua…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Lewis rat	Charles River	4	Any rat strain will work.
Anesthesia machine	Surgivet	CDS9000	CDS 9000 Small Animal Anesthesia Machine – Pole Mount
Infusion pump	Stoelting	53129
Dissection microscope	National Optical	409-411-1105
Fiber-optic light source	Fisher Scientific	12-562-21
Dissection and Stereotaxic Instrument	Stoelting	51400
Pipette Puller	Kopf	750
Pipettes	World Precision Instruments	18150-6
Disposable scalpel blades	Harvard Apparatus	810-15-021
Iridectomy scissors	Electron Microscopy Sciences	Uniband LA-4XF