Name: scleral cross-linking using riboflavin and ultraviolet-a radiation for prevention of axial myopia in a rabbit model
Uploaded: 2016-04-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 56 s
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저자는 실험실에서 자신의 전문적이고 우수한 기술 작업 양 달리아 셀라 씨와 에미 샤론에 감사합니다.

동물 연구에서 동물들의 사용에 ARVO 해상도에 따라 처리 하였다. 연구 프로토콜은 실험 동물 연구를위한 제도적위원회 (.; 021211 승인없이 022-4598-2)에 의해 승인되었다. 수술 # 1 1. 준비 <ol><li> 무게와 케타민 염산염 100 ㎎ / ㎖ (100 ㎎ / ㎏)과 자일 라진 하이드로 클로라이드 25 ㎎ / ㎖ (12.5 ㎎ / ㎏)의 근육 내 주사로 13 일 된 뉴질랜드 흰 토끼를 마취. 이러한 투여 량으로 인해 수술의 길이로 사용된다. 고통 반사의 부족에 의해 마취의 적절한 수준을 보장. </li><li> 멸균 면봉을 사용하여,이 건조 각막을 방지하기 위해 비 작동 눈 안연고 소량을 적용한다. 건조에서 각막을 방지하기 위해 작업 중에 생리 식염수가 운영하는 눈의 각막에 떨어 0.9 %를 적용합니다. </li><li> oxybuprocain (국소 마취 후 각각의 눈에 세 개의 축 방향 길이 측정을 수행다음 예 염산염 0.4 %), 초음파 A-스캐너를 사용하고 측정을 평균. 중앙 각막에 수직으로 프로브를 적용합니다. </li></ol> 2. 수술 # 1 - 사전 가교 단계 <ol><li> 안과 운영 현미경 수술 안과 집게와 가위를 사용하여, 수술 안과 집게와 가위로 360 ° 결막 절개를합니다. </li><li> 각진 집게 또는 근육 후크 네 개의 안구 직근 근육을 확인하고 2-0 꼰 실크 비 바늘로 봉합으로 그들을 분리를 사용하여. 주 : 실크 봉합사가 원하는 방향으로 세계를 움직이는 데 도움이됩니다. 안구는 네 개의 직근 근육 (사 사분면) 사이의 사분면으로 나누어 져 있습니다. <ol><li> 피부 마커 각 사분면에서 두 영역, 적도 공막 하나와 후방 공막 하나와 마크. 이러한 조사 영역이다. </li></ol></li><li> 0.1 % 덱스 트란없는 리보플라빈 -5- phosphat을 함유하는 5 ㎖ 주사기로 3 ㎖를 준비이자형. 26 G 눈물 정맥 또는 25 G 테이퍼 hydrodelineator에 주사기를 연결합니다. </li><li> 하향 경사 주문품 광섬유에 연결된 UV A (370 ㎚) 광원을 포함하는 조사 장치를 준비한다. 에너지 전력 및 교정의 측정에 따라 (아래 참고 참조), 57 mW의 / cm²에 장치를 설정합니다. 주 : 교정 제조업체에서 상업적으로 실시 하였다. 이 방법은 57 J / cm²의 총 UVA 광 용량을 제공합니다. (0.2 cm (2)에 57 mW의 / cm 2 2.2 J 0.2 cm 당 2 스폿의 누적로드 200 초 동안 11.4 mW의 / 0.2 cm (2)를 사용하여 11.4 mW의 / 0.2 cm 2이다) </li></ol> 3. 수술 # 1 - 가교 <ol><li> 선택한 사분면의 반대 방향으로 실크 봉합사를 당겨 안구를 움직여 처리 수 (하부 시간 사분면을 처리 할 때 예를 위로 당기고 코). 2-0 꼰 실크 비 니들 봉합사를 사용하여 안구 운동을 수행하는 전각 직근을 solates. </li><li> 조사가 시작되기 전에 조사 영역 20 초에 0.1 % 덱스 트란없는 리보플라빈 -5- 인산을 포함하는 감광제 솔루션을 적용합니다. </li><li> 200 초 조사 기간 동안 하향 경사 주문품 광섬유를 사용하는 조사 영역을 조사한다. 4mm의 반경 0.2 cm² 각 영역의 면적을 측정한다. </li><li> 200 초 조사 기간 동안 조사 영역에 20 초마다 0.1 % 덱스 트란없는 리보플라빈 -5- 인산염을 함유하는 감광제 용액을 적용한다. 주 : 조사 및이 외과 의사에 의해 동시에 리보플라빈의 낙하를 수행합니다. </li><li> 반복 네 개의 안구 사분면의 각 3.1-3.4 단계를 반복합니다. </li></ol> 4. 수술 # 1 - 포스트 크로스 연결 단계 <ol><li> 눈 주위의 털을 면도. 외과 안과 가위를 사용하여 뚜껑 마진을 손질하고 부드럽게 상부와 4-0 꼰 실크 아이보리 색상을 사용하여 아래 눈꺼풀 봉합 - 3/8 원 재절 커팅 - 13mm 길이 C-3 바늘 (안검 봉합). 절차 (클로람페니콜 5 %)의 단부에 뚜껑 가장자리에 안연고 소량을 적용한다. </li></ol> 5. 수술 # 1 - 포스트 수술 케어 <ol><li> 복구하는 동안 가열 램프 아래에있는 동물을 유지합니다. 이 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지 무인 동물을 두지 마십시오. </li><li> 완전히 복구 될 때까지 새로운 침대와 깨끗한 새장에 동물을 배치합니다. 복구 후, 동물은 동물의 방으로 돌아갑니다. 경우에만 깨어 자신의 어머니에게 동물을 돌려줍니다. </li><li> 처음 48 시간 동안 일반 조건 및 질병이나 감염의 징후에 관한 동물을 검사합니다. 토끼의 행동에 변화가 관찰되는 경우 필요에 따라 섹션 1. 관리]의 진통에 따라 진통제를 관리 할 수​​ 있습니다. (설피 린은 50 ㎎ / kg마다 6 시간 방울). </li></ol> 6. 수술 # 2 <ol><li> 오십 오일의 후urgery # 1, 무게와 케타민 히드로 클로라이드 100 ㎎ / ㎖ (100 ㎎ / ㎏)와 자일 라진 하이드로 클로라이드 25 ㎎ / ㎖ (12.5 밀리그램 / kg)을 근육 주사하여 마취 된 토끼. </li><li> 안과 운영 현미경 수술 안과 가위를 사용하여 안검 봉합을 제거합니다. 국소 마취 (oxybuprocaine 염산염 0.4 %), 초음파 A-스캐너를 사용한 후 각각의 눈에 세 축 방향 길이 측정을 수행하고 측정 값을 평균. 중앙 각막에 수직으로 프로브를 적용합니다. </li><li> 복강 페노바비탈 나트륨 하였다 (200 mg / 15 kg 체중)로 토끼를 안락사. </li></ol>

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저자는 더 경쟁 재정적 이해 관계가 없음을 선언합니다.

우리는 리보플라빈 및 UVA 조사로 가교 결합 기술을 사용하여 토끼 모델에서 축 근시 예방 생체 내 연구에서 최초로 제시한다. 다른 실험 동물 연구는 이러한 유형에 사용될 수 있지만, 우리는 주로 인해 눈의 크기와 공막 표면 상에 가교 결합을 수행 할 필요로 토끼를 선택 하였다. 우리는 토끼 공막을 노출하고 윗 눈꺼풀과 아랫 눈꺼풀을 봉합하는 까다로운 절차로 것으로 나타났습니다. 우리는 뚜껑 마진 트리밍과 눈꺼풀이 제대로 정정에 대한 필요없이 주어진 기간 동안 닫혀 ​​있는지 확인하기 위해 우리의 프로토콜에 언급 된 봉합사를 사용하는 것이 좋습니다. 고려해야 할 중요한 것은 조사 장치 및 필요한 전력 에너지 광섬유를 보정 할 필요가있다. H &amp; E 조직 학적 슬라이드는 가교 절차를 시행 눈에 망막에 독성 변화를 보이지 않았다. 또한, 조사 에너지 및 노출 시간의 위치에 포커스 양, 망막 맥락막과 공막에 리보플라빈 및 UVA 조사의 잠재적 독성을 해결하기 위해 수행되어야한다. 이 연구 영장 고려의 몇 가지 제한. 만 수술 전 및 수술 후 축 길이를 측정 하였다. 안구 축 길이는 스캔을 초음파에 의해 측정 하였다. 우리는 생체 특성, 굴절 분석이나 공막의 생체 역학적 특성을 평가하지 않았다. 함께, 우리는 토끼 눈의 축 신장에 리보플라빈과 UVA와 공막 가교의 효과가 근시 연구에 긍정적 인 영향을 미칠 것이라고 생각합니다.

근시는 굴절 장애의 가장 보편적이다. 미국과 유럽에서 근시의 유병률은 약 30 %로보고하고, 아시아 국가에서 일반 인구의 1, 2의 60 %까지 영향을줍니다. 근시 진행은 보통 2 년 간격으로 3 위에 약 -0.5 디옵터의 속도로, 근시의 최대 50 %에서 발생합니다. 근시에 의해 부과 된 건강 비용은 안경에 대한 비용, 콘택트 렌즈 및 굴절 수술과 녹내장, 백내장, 망막 박리 및 시각 장애 4 ~ 6의 증가 된 건강 위험과 관련된 비용을 포함, 상당한 수 있습니다. 근시의 동물 연구에서 시력 감소는 눈과 각막 문신 (11)에서 짧은 거리에서 눈꺼풀 봉합 7-10, occluder에의 배치에 의해 유도된다. 인공 근시는 이들 연구에서 발생하도록하지만, 폐색 처리가없는 시력 상실 실험 카 같이 매우 어린 동물에서 수행되어야성인 표본에 밖으로 폭발물 공격이 성​​공 증명했다. 심한 근시의 중요한 기능 중 하나는 Ehlers- 같이 인해 공막의 일부 대사 장애로 인해 시각적 박탈 12 후 emmetropization의 방해 피드백 메커니즘에 아마 공막의 진보적 인 숱과 공막의 병리학 적 변화 Danlos 증후군 13. 궁극적으로, 두 메커니즘으로 인해 이러한 fibrillogenesis (16)의 감소 콜라겐 섬유 직경 14, 15 및 장애와 근시 공막의 구조적 이상에 스트레칭과 공막, 망막 및 맥락막의 숱로 이어집니다. 몇몇 연구는 손상된 콜라겐 가교 근시 공막 17-18 약화 과정에서 중요한 요소가 있음을 보여 주었다. WOLLENSAK 외. 19-21 리보플라빈 및 자외선 A (UVA) 조사에 감광제를 도포하여 콜라겐 가교를 유도 (370 ㎚)체외 (19)의 돼지와 인간의 공막의 강성을 크게, 157 % 증가 및 생체 내에서 토끼 공막 강성의 465% 증가 (탄성 계수) (20)를 언급했다. 강성 4 개월 3 일 후, 320.4 %, 277.6 %로 증가, 8 개월 (영률) 후 22 5백2퍼센트 : 가교 결합은 생체 내 토끼 공막의 장기적 효과가 있었다. 근시 진행을 체포 ​​치료 시도가 23-26 발표되었다 그러나이 방법의 성공은 논쟁의 여지가있다. 진행성 근시 방지의 어떠한 효과적인 수단은 지금까지 발견되지 않았다. 근시의 원인은 아직 논란, 그 처리는 도전을 포즈. 이러한 발견에 기초하여, 그 공막 가교 근시 진행 공막 기반 치료를위한 수단으로서 역할을 할 수 있다고 가정한다. 이 연구의 목적은 공막 콜라겐 crosslinki 검사하는시각적 축 폐색에 의해 유도 축 근시의 개발에 영향을 ng를.

<table><tbody><tr><td>2-0 braided silk non-needled sutures&amp;nbsp;</td><td>ETHICON</td><td>W193</td><td></td></tr><tr><td>4-0 braided silk ivory color&amp;nbsp;</td><td>ETHICON</td><td>W816</td><td></td></tr><tr><td>0.1% dextran-free riboflavin-5-phosphate 1 mg:1 ml</td><td>Concept for Pharmacy Ltd</td><td>D2-5025</td><td></td></tr><tr><td>UV A (370 nm) light source&amp;nbsp;</td><td>O/E LAND Inc</td><td>NCSU033B</td><td></td></tr><tr><td>Beveled down custom made fiber optic&amp;nbsp;</td><td>Prizmatix Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>26 G lacrimal cannula&amp;nbsp;</td><td>Beaver-visitec International Ltd.&amp;nbsp;</td><td>REF581276</td><td></td></tr><tr><td>25 G tapered hydrodelineator [Blumenthal]&amp;nbsp;</td><td>Beaver-visitec International Ltd.&amp;nbsp;</td><td>REF585107</td><td></td></tr><tr><td>13 days old rabbits</td><td>Harlan&amp;nbsp;</td><td>1NZWR40</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonic biometer</td><td>Allergan-Humphrey</td><td>820-519</td><td></td></tr><tr><td>Skin marker</td><td>Devon</td><td>4237101664X</td><td></td></tr></tbody></table>

scleral cross-linking using riboflavin and ultraviolet-a radiation for prevention of axial myopia in a rabbit model

근시 개인, 심한 근시 특히 사람들은, 백내장, 녹내장, 망막 박리와 맥락 망막 이상 높은 정상보다 위험이 있습니다. 또한, 병적 근시는 시각 장애인 1-3의 일반적인 원인은 비가 역적이다. 본 연구는 토끼 모델에서 축 근시의 개발 리보플라빈 및 자외선 방사선을 사용하여 가교 공막의 효과를 보여준다. 안구 축 길이는 십삼일 (암수) 세 뉴질랜드 흰 토끼에 주사 초음파에 의해 측정 하였다. 눈은 안검 봉합을 다음 공막 가교와 360 ° 결막 절개를을 시행 하였다. 축 방향 신장은 자신의 오른쪽 눈의 눈꺼풀 (안검 봉합을) 봉합에 의해 십삼일 된 뉴질랜드 토끼 유도 하였다. 눈은 사분면으로 분할하고, 사분면마다 0.2 cm²의 면적 4 mm의 반경이 공막 조사 영역 각각 있었다. 가교는 0.1 %를 놓는 방법으로 수행 하였다덱스 트란없는-A 자외선 조사 전, 조사 영역이 20 초 및 200 초의 조사 시간 동안 매 20 초 상 리보플라빈 -5- 인산염. UVA 방사선 (370 나노 미터)은 57 mW의 / cm² (총 UVA 광 용량, 57 J / cm²)에서 공막에 수직으로 적용되었다. Tarsorrhaphies 반복 축 길이를 측정 한 후, 하루 55에 제거 하였다. 이 연구는 리보플라빈 자외선-A 방사선 공막 가교 효과적으로 토끼 모델에서 폐색에 의한 축 방향 신장을 방지 함을 보여줍니다.

도 1 및도 2에 그래픽으로 두 ​​군의 축 길이 측정 값을 보여준다. 왼쪽 눈은 (그림 1)에서 운영하지 않는 동안 그룹 1 토끼는 오른쪽 눈에 공막 가교 및 안검 봉합을 시행 하였다. 왼쪽 눈은 (그림 2)에서 운영하지 않는 동안 2 군 토끼는 오른쪽 눈에만 절개를하고 안검 봉합을 시행 하였다. 공막 가교 및 안검 봉합을 시행 한 1 군으로, 오른쪽 눈 축 길이를 평균 3.61 ± 0.76 mm의 평균 차이를 나중에 눈꺼풀 봉합 전 10.68 ± 0.74 mm와 14.29 ± 0.3 mm 오십오일를 측정 하였다. unsutured / 작동이되지 않는 왼쪽 눈에 해당하는 값은 4.44 ± 0.81 mm (그림 1)의 평균 차이, 10.70 ± 0.79 mm와 15.14 ± 0.32 mm이었다. 봉합의 축 길이의 비교및 폐쇄 단계의 끝에서 unsutured 눈은 봉합 눈에 덜 순증 한 것으로 밝혀졌습니다. 만 절개를하고 tarsorrhaphies 시행 2 군에서, 오른쪽 눈 축 길이를 평균은 5.19 ± 0.85 mm의 평균 차이를 나중에 눈꺼풀 봉합 전 10.50 ± 0.67 mm와 15.69 ± 0.39 mm 오십오일를 측정 하였다. unsutured / 작동이되지 않는 왼쪽 눈에 해당하는 값은 4.20 ± 0.67 mm (그림 2)의 평균 차이, 10.54 ± 0.71 mm와 14.74 ± 0.38 mm이었다. 교합 단계의 끝에서 봉합 및 unsutured 눈의 축 길이의 비교는 봉합 눈에 더 순증 한 것으로 밝혀졌습니다. 2 군 (5.19 ± 0.85 mm) 및 1 군 (3.61 ± 0.76 mm)의 오른쪽 눈의 축 방향 길이의 평균 변화의 비교 폐색 (p)의 말에 상당히 낮은 값을 산출하세 가교 절차 (P &lt;0.001, 비모수 맨 - 휘트니 시험) 시행 눈 (오십오일). 왼쪽 눈에 평균 축 방향 길이의 집단 간 차이 (4.20 ± 0.67 mm 대 4.44 ± 0.81 mm)는 (P = 0.39, 맨 - 휘트니 비 파라 메트릭 테스트) 통계적으로 유의하지 않았다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53201/53201fig1.jpg" /> 그림 1. 이전과 공막 가교과 왼쪽 눈 축 측정 대 안검 봉합 후 오른쪽 눈 축 측정. 공막 가교 및 안검 봉합 (RE 시작) 55 일 후 안검 봉합을 제거 (RE 종료) 후 전에 오른쪽 눈의 축 방향 길이를 의미. 베이스 라인에서 왼쪽 눈의 평균 축 방향 길이 (LE 시작) 55 일 후 (LE 끝). 왼쪽 눈은 수술하지 않은 및 개방했다. 오류 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다. (permissio로 재 인쇄N 기준 27)에서. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53201/53201fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53201/53201fig2.jpg" /> 그림 2. 이전과 왼쪽 눈 축 측정 대 안검 봉합 후 오른쪽 눈 축 측정. 축 안검 봉합 (RE 시작) 전에 오른쪽 눈의 길이, 55 일 후 안검 봉합을 제거 (RE 종료) 후 평균. (가)베이스 라인에서 왼쪽 눈의 축 방향 길이를 의미 국지적 인 왼쪽 눈에 작동되지 않았고 개방 된 (LE 시작) 55 일 후 (LE 끝). 오류 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다. (참조 (27)로부터 허가를 재 인쇄). <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53201/53201fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오</a>.

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Scleral Cross-linking Using Riboflavin and Ultraviolet-A Radiation for Prevention of Axial Myopia in a Rabbit Model

우리는 축 신장 토끼 눈에 리보플라빈과 UVA와 공막 가교의 효과를 보여줍니다. 축 방향 신장은 오른쪽 눈의 눈꺼풀 (안검 봉합을) 봉합하여 (남성과 여성) 십삼일 된 뉴질랜드 토끼 유도 하였다.

공막 래빗 모델에 축 방향 근시의 예방 리보플라빈 및 자외선-A 방사선을 사용하여 교차 결합

Myopic individuals, especially those with severe myopia, are at higher-than-normal risk of cataract, glaucoma, retinal detachment and chorioretinal ...

scleral-cross-linking-using-riboflavin-ultraviolet-radiation-for

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

8.8K 조회수.  Rabin Medical Center, Beilinson Campus.  우리는 축 신장 토끼 눈에 리보플라빈과 UVA와 공막 가교의 효과를 보여줍니다. 축 방향 신장은 오른쪽 눈의 눈꺼풀 (안검 봉합을) 봉합하여 (남성과 여성) 십삼일 된 뉴질랜드 토끼 유도 하였다. 

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Novel Photoacoustic Microscopy and Optical Coherence Tomography Dual-modality Chorioretinal Imaging in Living Rabbit Eyes

Photoacoustic ocular imaging is an emerging ophthalmic imaging technology that can noninvasively visualize ocular tissue by converting light energy into sound waves and is currently under intensive investigation. However, most reported work to date is focused on the imaging of the posterior segment of the eyes of small animals, such as rats and mice, which poses challenges for clinical human translation due to small eyeball sizes. This manuscript describes a novel photoacoustic microscopy (PAM) and optical coherence tomography (OCT) dual-modality system for posterior segment imaging of the eyes of larger animals, such as rabbits. The system configuration, system alignment, animal preparation, and dual-modality experimental protocols for in vivo, noninvasive, label-free chorioretinal imaging in rabbits are detailed. The effectiveness of the method is demonstrated through representative experimental results, including retinal and choroidal vasculature obtained by the PAM and OCT. This manuscript provides a practical guide to reproducing the imaging results in rabbits and advancing photoacoustic ocular imaging in larger animals.

This manuscript describes the novel setup and operating procedure of a photoacoustic microscopy and optical coherence tomography dual-modality system for noninvasive, label-free chorioretinal imaging of larger animals, such as rabbits.

살아있는 토끼 눈에 소설 Photoacoustic 현미경 및 광학 일관성 단층 촬영 듀얼 적임 Chorioretinal 이미징

Photoacoustic ocular imaging is an emerging ophthalmic imaging technology that can noninvasively visualize ocular tissue by converting light energy into ...

연구

공학

Retinal Detachment Model in Rodents by Subretinal Injection of Sodium Hyaluronate

Subretinal injection of sodium hyaluronate is a widely accepted method of inducing retinal detachment (RD). However, the height and duration of RD or the occurrence of subretinal hemorrhage can affect photoreceptor cell death in the detached retina. Hence, it is advantageous to create reproducible RDs without subretinal hemorrhage for evaluating photoreceptor cell death. We modified a previously reported method to create bullous and persistent RDs in a reproducible location with rare occurrence of subretinal hemorrhage. The critical step of this modified method is the creation of a self-sealing scleral incision, which can prevent leakage of sodium hyaluronate after injection into the subretinal space. To make the self-sealing scleral incision, a scleral tunnel is created, followed by scleral penetration into the choroid with a 30 G needle. Although choroidal hemorrhage may occur during this step, astriction with a surgical spear reduces the rate of choroidal hemorrhage. This method allows a more reproducible and reliable model of photoreceptor death in diseases that involve RD such as rhegmatogenous RD, retinopathy of prematurity, diabetic retinopathy, central serous chorioretinopathy, and age-related macular degeneration (AMD).

Creating experimental retinal detachments with a reproducible and sustained height of detachment, and without subretinal hemorrhage, is important for studying the pathophysiology of photoreceptor cell loss in retinal disease and evaluating potential therapeutic interventions. Here, we report such a method in detail.

나트륨 히알루 론산의 망막 주사 설치류에있는 망막 박리 모델

Subretinal injection of sodium hyaluronate is a widely accepted method of inducing retinal detachment (RD). However, the height and duration of RD or the ...

의학

Three Different Protocols of Corneal Collagen Crosslinking in Keratoconus: Conventional, Accelerated and Iontophoresis

Keratoconus is a bilateral and progressive corneal ectasia. In order to slow down its progression, corneal collagen cross-linking (CXL) has recently been introduced as an efficient treatment option. In biological and chemical sciences, crosslinking refers to new chemical bonds formed between reactive molecules. Hence, the aim of corneal collagen CXL is to synthetically increase the formation of crosslinks between collagen fibrils in the corneal stroma. Despite the fact that the efficiency of the conventional CXL (C-CXL) protocol has already been shown in several clinical studies, it might benefit from improvements in duration of the procedure and removal of corneal epithelium. Hence, in order to provide a coherent evaluation of two new and optimized CXL protocols, we studied keratoconus patients who had undergone one of the three CXL treatments: iontophoresis (I-CXL), accelerated CXL (A-CXL), and conventional CXL (C-CXL). A-CXL is a 6 time faster CXL procedure using a ten time higher UVA irradiance but still including an epithelium removal. Iontophoresis is a transepithelial non-invasive technique in which a small electric current is applied to improve riboflavin penetration throughout the cornea. Using anterior segment optical coherence tomography (AS OCT) and in vivo confocal microscopy (IVCM), we conclude that regarding the depth of treatment penetration, conventional CXL protocol remains the standard for treating progressive keratoconus. Accelerated CXL seems to be a quick, effective and safe alternative to treat thin corneas. The use of iontophoresis is still being investigated and should be considered with greater caution.

Corneal collagen cross-linking (CXL) is the only conservative treatment currently available to halt keratoconus progression by improving the biomechanical rigidity of the corneal stroma. The aim of this manuscript is to highlight the methods of three different protocols of CXL: conventional CXL (C-CXL), accelerated CXL (A-CXL), and iontophoresis CXL (I-CXL).

원추 각막의 각막 콜라겐 가교의 세 가지 서로 다른 프로토콜 : 기존의가, 가속 및 이온 토 포레 시스

Keratoconus is a bilateral and progressive corneal ectasia. In order to slow down its progression, corneal collagen cross-linking (CXL) has recently been ...

A Step by Step Protocol for Subretinal Surgery in Rabbits

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in adults in industrially developed countries. RPE transplantation appears to be a promising therapy, as it may replace dysfunctional RPE, restore its function, and thereby vision.
Here we describe a method for transplanting a cultured RPE monolayer on a scaffold into the subretinal space (SRS) of rabbits. After vitrectomy xenotransplants were delivered into the SRS using a custom made shooter consisting of a 20-gauge metallic nozzle with a polytetrafluoroethylene (PTFE) coated plunger. The current technique evolved in over 150 rabbit surgeries over 6 years. Post-operative follow-up can be obtained using non-invasive and repetitive in vivo imaging such as spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) followed by perfusion-fixed histology.
The method has well-defined steps for easy learning and high success rate. Rabbits are considered a large eye animal model useful in preclinical studies for clinical translation. In this context rabbits are a cost-efficient and perhaps convenient alternative to other large eye animal models.

Retinal pigment epithelium (RPE) replacement strategies and gene-based therapy are considered for several retinal degenerative conditions. For clinical translation, large eye animal models are required to study surgical techniques applicable in patients. Here we present a rabbit model for subretinal surgery geared towards RPE transplantation, which is versatile and cost-efficient.

토끼의 망막 수술에 대한 단계 프로토콜에 의해 단계

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in ...

In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable tool to evaluate and characterize changes in a variety of retinal and ocular disease and injury models. In light induced retinal degeneration models, SD-OCT can be used to track thinning of the photoreceptor layer over time. In glaucoma models, SD-OCT can be used to monitor decreased retinal nerve fiber layer and total retinal thickness and to observe optic nerve cupping after inducing ocular hypertension. In diabetic rodents, SD-OCT has helped researchers observe decreased total retinal thickness as well as decreased thickness of specific retinal layers, particularly the retinal nerve fiber layer with disease progression. In mouse models of myopia, SD-OCT can be used to evaluate axial parameters, such as axial length changes. Advantages of SD-OCT include in vivo imaging of ocular structures, the ability to quantitatively track changes in ocular dimensions over time, and its rapid scanning speed and high resolution. Here, we detail the methods of SD-OCT and show examples of its use in our laboratory in models of retinal degeneration, glaucoma, diabetic retinopathy, and myopia. Methods include anesthesia, SD-OCT imaging, and processing of the images for thickness measurements.

Here, we describe the use of spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) to visualize retinal and ocular structures in vivo in models of retinal degeneration, glaucoma, diabetic retinopathy, and myopia.

광학 간섭 단층 촬영을 사용한 설치류 모델에서 안구 질환의 생체 내 구조 평가

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable ...

생체공학

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking (TXL) for Myopia

Methods to strengthen tissue by introducing chemical bonds (non-enzymatic cross-linking) into structural proteins (fibrillar collagens) for therapy include photochemical cross-linking and tissue cross-linking (TXL) methods. Such methods for inducing mechanical tissue property changes are being employed to the cornea in corneal thinning (mechanically weakened) disorders such as keratoconus as well as the sclera in progressive myopia, where thinning and weakening of the posterior sclera occurs and likely contributes to axial elongation. The primary target proteins for such tissue strengthening are fibrillar collagens which constitute the great majority of dry weight proteins in the cornea and sclera. Fortuitously, fibrillar collagens are the main source of second harmonic generation signals in the tissue extracellular space. Therefore, modifications of the collagen proteins, such as those induced through cross-linking therapies, could potentially be detected and quantitated through the use of second harmonic generation microscopy (SHGM). Monitoring SHGM signals through the use of a laser scanning microscopy system coupled with an infrared excitation light source is an exciting modern imaging method that is enjoying widespread usage in the biomedical sciences. Thus, the present study was undertaken in order to evaluate the use of SHGM microscopy as a means to measure induced cross-linking effects in ex vivo rabbit sclera, following an injection of a chemical cross-linking agent into the sub-Tenon&#39;s space (sT), an injection approach that is standard practice for causing ocular anesthesia during ophthalmologic clinical procedures. The chemical cross-linking agent, sodium hydroxymethylglycinate (SMG), is from a class of cosmetic preservatives known as formaldehyde releasing agents (FARs). Scleral changes following reaction with SMG resulted in increases in SHG signals and correlated with shifts in thermal denaturation temperature, a standard method for evaluating induced tissue cross-linking effects.

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking TXL for Myopia

This protocol describes techniques for evaluating chemical cross-linking of the rabbit sclera using&#160;second harmonic generation imaging and differential scanning calorimetry.

치료 조직 (TXL) 근 시에 대 한 교차 연결의 평가 위한 도구로 토끼 Sclera에 제 2 고조파 발생 신호

Methods to strengthen tissue by introducing chemical bonds (non-enzymatic cross-linking) into structural proteins (fibrillar collagens) for therapy ...

Establishment of a Severe Dry Eye Model Using Complete Dacryoadenectomy in Rabbits

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic step. Despite advances in our understanding of DED, significant knowledge gaps remain. Advances are limited in part due to the lack of informative animal models. The authors recently reported on a method of DED induced by injecting all orbital lacrimal gland (LG) tissues with the lectin concanavalin A. Here, we report a novel model of aqueous-deficient DED based on the surgical resection of all orbital LG (dacryoadenectomy) tissues. Both methods use rabbits because of their similarity to human eyes in terms of the size and structure of the ocular surface. One week after removal of the nictitating membrane, the orbital superior LG was surgically removed under anesthesia, followed by removal of the palpebral superior LG, and finally removal of the inferior LG. Dacryoadenectomy induced severe DED, evidenced by a marked reduction in the tear break up time test and the Schirmer&#39;s tear test, and significantly increased tear osmolarity and rose bengal staining. Dacryoadenectomy-induced DED lasted at least eight weeks. There were no complications and animals tolerated the procedure well. The technique can be mastered relatively easily by those with adequate surgical experience and appreciation of the relevant rabbit anatomy. Since this model recapitulates the features of human aqueous-deficient DED, it is suitable for studies of ocular surface homeostasis, DED, and candidate therapeutics.

A novel approach is presented to induce chronic dry eye disease in rabbits by surgically removing all orbital lacrimal glands. This method, distinct from those previously reported, produces a stable, reproducible model of aqueous deficient dry eye well suited to study tear physiology and pathophysiology and ocular therapeutics.

토끼의 완전한 다크레오아데네절제술을 이용한 중증 안구건조증 모델 구축

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic ...

Ex Vivo and In Vivo Animal Models for Mechanical and Chemical Injuries of Corneal Epithelium

Corneal injury to the ocular surface, including chemical burn and trauma, may cause severe scarring, symblepharon, corneal limbal stem cells deficiency, and result in a large, persistent corneal epithelial defect. Epithelial defect with the following corneal opacity and peripheral neovascularization result in irreversible visual impairment and hinder future management, especially keratoplasty. Since the animal model can be used as an effective drug development platform, models of corneal injury to the mouse and alkali burn to rabbit corneal epithelium are developed here. New Zealand white rabbit is used in the alkali burn model. Different concentrations of sodium hydroxide can be applied onto the central circular area of the cornea for 30 s under intramuscular and topical anesthesia. After copious isotonic normal saline irrigation, residual loose corneal epithelium was removed with corneal burr deep down to the Bowman's layer within this circular area. Wound healing was documented by fluorescein staining under Cobalt blue light. C57BL/6 mice were used in the traumatic model of murine corneal epithelium. The murine central cornea was marked using a skin punch, 2 mm in diameter, and then debrided by a corneal rust ring remover with a 0.5 mm burr under a stereomicroscope. These models can be prospectively used to validate the therapeutic effect of eye drops or mixed agents such as stem cells, which potentially facilitate corneal epithelial regeneration. By observing corneal opacity, peripheral neovascularization, and conjunctival congestion with stereomicroscope and imaging software, therapeutic effects in these animal models can be monitored.

Ex Vivo and In Vivo Animal Models for Mechanical and Chemical Injuries of Corneal Epithelium

Here, animal models based on mouse and rabbit are developed for mechanical and chemical injury of corneal epithelium to screen new therapeutics and the underlying mechanism.

각막 상피의 기계적 및 화학적 손상에 대한 Ex Vivo 및 In Vivo 동물 모델

Corneal injury to the ocular surface, including chemical burn and trauma, may cause severe scarring, symblepharon, corneal limbal stem cells deficiency, ...

Subretinal Transplantation of Human Embryonic Stem Cell Derived-retinal Pigment Epithelial Cells into a Large-eyed Model of Geographic Atrophy

Geographic atrophy (GA), the late stage of dry age-related macular degeneration is characterized by loss of the retinal pigment epithelial (RPE) layer, which leads to subsequent degeneration of vital retinal structures (e.g., photoreceptors) causing severe vision impairment. Similarly, RPE-loss and decrease in visual acuity is seen in long-term follow up of patients with advanced wet age-related macular degeneration (AMD) receiving intravitreal anti-vascular endothelial growth factor (VEGF) treatment. Therefore, on the one hand, it is fundamental to efficiently derive RPE cells from an unlimited source that could serve as replacement therapy. On the other hand, it is important to assess the behavior and integration of the derived cells in a model of the disease entailing surgical and imaging methods as close as possible to those applied in humans. Here, we provide a detailed protocol based on our previous publications that describes the generation of a preclinical model of GA using the albino rabbit eye, for evaluation of the human embryonic stem cell derived retinal pigment epithelial cells (hESC-RPE) in a clinically relevant setting. Differentiated hESC-RPE are transplanted into naive eyes or eyes with NaIO3-induced GA-like retinal degeneration using a 25 G transvitreal pars plana technique. Evaluation of degenerated and transplanted areas is performed by multimodal high-resolution non-invasive real-time imaging.

Retinal pigment epithelial cells could serve as a cell-replacement therapy for the advanced form of dry age-related macular degeneration. This protocol describes the generation of a large-eyed model of geographic atrophy and the subretinal transplantation of human embryonic stem cell-derived retinal pigment epithelial cells into this model of disease.

지리적 위축의 눈이 큰 모델에 인간 배아 줄기 세포 유래 망막 색소 상피 세포의 subretinal 이식

Geographic atrophy (GA), the late stage of dry age-related macular degeneration is characterized by loss of the retinal pigment epithelial (RPE) layer, ...

생물학

Establishing a Severe Corneal Inflammation Model in Rats Based on Corneal Epithelium Curettage Combined with Corneal Sutures

Corneal inflammation, especially severe corneal inflammation, plays a significant role in the development of corneal limbal stem cell dysfunction. Constructing appropriate animal models can help us focus on the effects of severe inflammation on corneal limbal stem cells. A 2 mm rust remover&#160;was&#160;used to remove the central corneal epithelium of Sprague Dawley (SD) rats to create an injury. Then, the central stroma of the cornea was sutured with nylon sutures to induce persistent inflammation. In this way, a corneal inflammation model with central corneal epithelium abrasion and central stroma suturing was constructed, which induced severe corneal inflammation. The changes in corneal inflammation and the condition of the limbal stem cells at 1, 3, and 7 days post-modeling were observed. On the 3rd day after modeling, the rats&#39; corneal limbus was severely edematous, with obvious neovascularization and local hyperplasia, which are typical signs of limbal stem cell deficiency. By the 7th day, the corneal edema gradually worsened, and the neovascularization continued to increase. Through quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) and immunofluorescence staining, we found that the corneal epithelial inflammatory factors were significantly upregulated, the corneal epithelial differentiation was abnormal, the corneal epithelial stem cells were significantly reduced, and the cell proliferation and stemness had also decreased. Therefore, this model demonstrates that severe inflammation can induce limbal stem cell damage without directly damaging the limbal stem cells. The model is beneficial for observing the effects of severe inflammation on the biological mechanisms of stem cells and provides an ideal platform for studying the mechanisms of corneal epithelial stem cell dysfunction induced by inflammation.

We developed a rat model of severe corneal inflammation through corneal epithelium curettage combined with corneal sutures. The study evaluated corneal inflammation patterns, epithelial proliferation, and changes in limbal stem cells under inflammatory conditions.