Técnica minimamente invasiva para a injeção em 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

O nervo óptico oferece uma localização ideal para o sistema nervoso central (SNC) de pesquisa regenerativa incluindo condições oftalmológicas como a neurite óptica, glaucoma e trauma. As injecções de uma variedade de células estaminais quer demonstraram eficácia ou mostraram-se promissores na substituição de mielina perdido, aumentando a contagem axonal e / ou prevenção de doenças degenerativas. ^1,2

O nervo óptico humano contém aproximadamente 1,2 milhões de axónios que viajam paralelas da retina para o quiasma com um diâmetro de cerca de 3,0-3,5 mm. ³ Para modelar doenças humanas em laboratório, o rato tem sido utilizado frequentemente. O nervo óptico de rato adulto contém cerca de 100.000 axónios dentro de um diâmetro de aproximadamente 0,5 mm. ⁴ Uma das principais limitações na pesquisa no SNC regenerativo é desossada acesso directo. As complicações e riscos cirúrgicos para o animal são maiores quando o crânio ou vértebras são removidos. Similar aos benefícios deabordagens minimamente invasivas da coluna vertebral, ⁵ injeções diretas do nervo óptico sem abrir o crânio de oferta reduzida complicações e uma recuperação mais rápida.

Esta técnica tem sido utilizada em estudos anteriores. ⁶ Neste manuscrito e vídeo acompanhante, que demonstram um procedimento minimamente invasivo para injectar células estaminais no nervo óptico de rato.

Protocol

NOTA: Todos os procedimentos com animais foram aprovados pelo Comitê Animal Care e Use o Johns Hopkins. Aparelhos de anestesia exigir uma inspecção anual e calibração, se necessário. 1. Anestesia e Posicionamento Anestesia. Execute todos os procedimentos cirúrgicos sob anestesia com isofluorano 2-3%. Confirme nível adequado de anestesia por pitada dedo do pé e taxa de respiração. Verifique se o rato não se mexe em resposta a uma pitada dedo do pé. NOTA: Um vacilo indica an…

Representative Results

Na conclusão da experiência, os ratos foram sacrificados e perfundidos com paraformaldeído a 4%. Os nervos ópticos foram cuidadosamente dissecados e montados para seccionamento criostático. A Figura 2 mostra um exemplo de um nervo óptico de rato inteiro com baixa potência, em que o corante azul de Evans foi injectada a fim de visualizar o local. A seta identifica a localização precisa da injecção. Esta dissecção foi realizada dentro de alguns minutos da injecção, tal como indicado pela di…

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