Hele Glasslegemet Dissection 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 fremgangsmåte er å detalj en teknikk for å isolere en hel, inntakt glasslegeme, med det glassaktige kjerne og cortex intakt, fra et kadaver øye, for det formål å vitreodynamic analyse. Som innen glasslegemet fysiologi har vokst, tverrfaglig forskere, for eksempel væskemekanikk forskere, undersøker de fysiske og biomekaniske egenskapene til glasslegemet ^1. For å oppnå dette, er det viktig å detalj en teknikk for å isolere hele, intakte glasslegeme for å hjelpe til tverrfaglig forskere.

Sebag et al. ² og andre ^tre utført elegante hele glass disseksjoner på menneskelige kadaver øynene og viste illustrasjoner av resultatene. Men den teknikk som benyttes, er ikke beskrevet i detalj og ikke-eksperter ville ikke være i stand til å replikere uavhengig av fremgangsmåten. Andre studier har høstet glasslegemet fra kadaver øyne benytter enklere metoder som aspirasjon eller delvis disseksjon,som begge ikke fører til en hel, inntakt glasslegeme. Gisladottis et al. ⁴ og Xu et al. ⁵ undersøke permeabilitet i glasslegemet høstet fra kadaver øyne. Men siden ingen metode for glasslegemet ekstraksjon ble beskrevet, ble det antatt at de suges inn i glasslegemet med en sprøyte. Watts et al. ⁶ gikk ett skritt videre ved å beskrive en fremgangsmåte for å isolere kanin glasslegemet med en kirurgisk teknikk. Men denne metoden resulterer i en isolering av bare glasskjernen og ikke glasslegemet cortex. Skeie et al. ⁷ senere organisert glasslegemet i fire unike områder og elegant beskrevet en metode for å dissekere ut hver del for analyse. Denne teknikken er imidlertid ikke resultere i en intakt glasslegemet som helhet.

Den nåværende Teknikken ble utviklet for å forenkle biofysiske eksperimenter som i dag kun utføres i kadaver øyne. Tidligere fremgangsmåter, som beskrevet enBove, er begrenset fordi 1) Ingen fullstendig isolere hele glasslegeme, 2) høstet glasslegemet kjerne og cortex homogeniseres, 3) glasslegemet anatomisk struktur ikke blir opprettholdt, eller 4) disseksjon teknikker ikke er tilstrekkelig detaljert til replikasjon av forskere i andre felt . I tillegg, på grunn av tettheten av sclera og årehinnen, visualisering av glasslegemet er begrenset i det intakte øyeeplet. Dette begrenser presisjonen og gjennomførbarheten av målinger som kan foretas innenfor hele øyet. I tillegg kan de anatomiske strukturer som omgir glasslegemet forvirrer studiet av biokjemiske og fysiske egenskaper for glasslegemet.

I de senere år, har hoveddelen av glasslegemet vitenskap vokst enormt, og det er grunn til å tro at hele glasslegemet har andre egenskaper enn de enkelte delene. Det er økende interesse for å undersøke de fysiske, biomekaniske og kjemiske egenskapene til glasslegemet for vitreodynamics research, som har programmer i klinisk medisin som levering av legemidler, intravitreal oksygene ⁸ og vitrektomi. Farmakologiske vitreodynamics, som bruker farmakologiske midler for å manipulere glasslegemet, kan brukes til å forbedre resultatene ⁹ vitrektomi. Biomekaniske egenskaper blir brukt til å modellere fluidstrømning i glasslegemet, som kan brukes til å forbedre intravitreal medikamentleveringsteknologier ^10-12. Fysiske egenskapene til ulike segmenter av glasslegemet er avgjørende for å forstå vitreoretinopati retinal oksygentransport ^13. Den foreslåtte glasslegemet disseksjon teknikken kan brukes til å studere forskjellige egenskaper til det intakte glasslegemet. Det gjør at benk-top eksperimenter som skal gjøres på hele, intakte glass kropper med bedre visualisering.

Oppsummert dagens metoder for studiet av glasslegemet enten ikke er tilstrekkelig beskrevet, eller føre til en ufullstendig isolert glasskjerne og cortex. Derfor er det et behov for å utføre experiments i en gjennomsiktig øye modell og samtidig beholde anatomi av glasslegemet som eksisterer i kadaver øyet.

Protocol

Alle erte utskrapte øyne var hentet fra et slakteri, og alle forsøk ble utført i henhold til institusjonelle biosikkerhet lover. Sikre enucleated øye ned på en overflate. Gjør dette ved å plassere vev pins gjennom overflødig vev rundt øyet og feste det ned i en Styrofoam styret. Dissekere og løsne perilimbal konjunktiva fra øyet. Bruk fine tang (0,3 tang) og microscissors (Westcott saks) til innsnittet conjunctiva ved limbus og uten omsvøp dissekere den av sclera. Skjær conju…

Representative Results

Følge protokollen vil føre til en vellykket glasslegemet disseksjon med kjernen og cortex (figur 3) intakt. Dette fremgår av de gjenværende deler av retina festet til glasslegemet cortex. Intakt hele glasslegemet kan benyttes på flere måter for bestemte vitreodynamic eksperimenter. I vårt tilfelle diffusjonshastigheten av oksygen i intakte glasslegemet, og det er tilsvarende tidskonstant er undersøkt (figur 2). Glasslegemet som ble dissekert (kjerne og cortex) ved bruk av vår m…

Discussion

Det er to viktige trinn som må være nøye utført i løpet av glasslegemet disseksjon. Trinn 3, noe som skaper en full tykkelse skleral klaff, er avgjørende for hele disseksjon. Forsiktighet bør tas for å ikke skjære i årehinnen når du oppretter full tykkelse scleral klaff. Den andre kritiske trinnet er å dissekere bort sclera fra årehinnen. Dette trinnet må være nøye gjort for å hindre å opprette flere hull i årehinnen hvorfra glasslegemet kan renne ut. Det er en måte å modifisere den protokoll og fre…

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