大鼠视网膜下注射与视网膜脱离的术中可视化
2025年3月7日
本文介绍了利用术中可视化技术来控制注射部位和视网膜脱离范围的大鼠视网膜下注射方法。
我正在研究视网膜脱离过程中细胞死亡的机制，目标是确保体外实验数据能够追溯到体内实验。在我们团队的研究中，已证实了不同细胞死亡机制在光感受器变性过程中的参与作用。目前已有多种方法被用于在啮齿类动物中诱导视网膜脱离。
本方案旨在解决两个挑战：可重复性和安全性。在视网膜脱离研究中提供一种可重复且安全的方案，将确保此类研究的效率。首先，将一个非斜面的10毫米30号针头金属尖端固定在25微升注射器上，并安装到微量注射器上。
为诱导长期视网膜脱离，使用2%羟丙基甲基纤维素或1%至5%透明质酸钠。将配制好的溶液装入注射器中。随后，在麻醉大鼠的一只眼睛上滴加一滴0.5%托吡卡胺，以获得散瞳效果。
在待手术的眼部滴入一滴氧氟沙星滴眼液。使用连接脚踏开关的眼科显微镜进行手术。为暴露巩膜，在上、下眼睑睑缘外侧四分之一处各固定一条牵拉眼睑的缝线。
牵拉缝线，使眼球轻度隆起。使用30号针头，从角膜缘向颞侧球结膜方向约1至2毫米处穿刺，建立巩膜通道。在整个手术过程中，使用人工泪液凝胶作为镜头与眼球之间的接触介质。
为了观察视网膜平面，将一个直径为8毫米的平接触镜放置在眼球表面。使用显微镜的脚踏开关对焦至视网膜层面。随后，将套管通过预先形成的巩膜通道垂直插入。
缓慢接近视网膜，轻柔按压直至观察到视网膜变白。保持针尖稳定，通过注射液流形成的视网膜切口进行注射。注射完成后，将针尖从视网膜切口退出，随后轻柔地将整个套管从玻璃体腔中撤出，确保不接触晶状体。
确保瞳孔红光反射因视网膜脱离而改变，同时观察玻璃体腔内无血液流动。拆除眼睑缝线，然后小心擦拭任何出血部位。手动快速评估眼内压。
术后护理时，将氯霉素视黄醇眼膏涂抹于手术眼。随后，腹腔注射1毫升一水合5%葡萄糖。皮下注射每千克0.9毫克的阿替美唑。
最后，将动物转移至温度可控的环境中，并持续监测直至其苏醒。通过光学相干断层扫描中清晰的视网膜下液体以及眼底摄影中无视网膜下出血来确认视网膜下注射成功。在两种成像方式中均观察到明显的视网膜脱离。
偶尔可观察到轻微的玻璃体内出血，主要位于注射部位附近，但未延伸至视网膜下腔。
概述
本文介绍了利用术中可视化技术控制注射部位和视网膜脱离范围的大鼠视网膜下注射方法。该方案旨在提高视网膜脱离研究的可重复性和安全性。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 视网膜研究
- 实验方案
背景
- 了解视网膜脱离中细胞死亡的机制。
- 从体外到体内数据可追溯性的重要性。
- 确保实验操作可重复性和安全性的挑战。
- 在啮齿类动物中诱导视网膜脱离的多种方法。
研究目的
- 提供一种可重复且安全的视网膜脱离操作方案。
- 促进视网膜变性相关研究的高效开展。
- 确保视网膜下注射手术技术的准确性。
使用的方法
- 将非斜面套管针安装到微量注射器上。
- 使用羟丙基甲基纤维素或透明质酸钠进行视网膜脱离。
- 在眼科显微镜下进行手术。
- 通过预先形成的巩膜通道注射，并通过光学相干断层扫描评估结果。
主要结果
- 通过清晰的视网膜下液证实视网膜下注射成功。
- 眼底摄影观察到无视网膜下出血。
- 通过影像学方法确认存在明确的视网膜脱离。
- 观察到轻微的玻璃体出血，但未扩展至视网膜下腔。
结论
- 该方案提高了视网膜脱离研究的安全性和可重复性。
- 成功注射的视觉确认对研究有效性至关重要。
- 术后护理对于动物福利和恢复必不可少。
常见问题
行业重要性概述
在大鼠视网膜下注射和视网膜脱离的术中可视化，满足了眼科药物研发中治疗剂递送和疾病建模可重复性与可控性的关键需求。本方案实现了对视网膜脱离的精确操控与实时监测，支持从临床前模型到与人类相关的研究流程之间的转化连续性。增强的可重复性与安全性直接提升了早期视网膜治疗项目预测结果的可信度。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 可实现视网膜脱离的可控诱导，用于光感受器变性机制的研究。
- 支持在视网膜下腔对治疗靶点进行功能验证。
- 有助于建立可重复的疾病模型，推动假设驱动型研究。
筛选与检测方法开发
- 提供经过验证的体内系统，用于评估候选化合物的视网膜下腔递送效果。
- 通过影像学方法对注射成功率进行定量评估。
- 标准化操作流程，确保不同研究间实验结果的一致性。
转化与临床前研究
- 将临床前视网膜脱离模型与临床操作流程相统一，以增强转化相关性。
- 可在可控且可重复的环境中评估治疗的有效性与安全性。
- 基于可靠的体内实验数据，支持对视网膜治疗方案进行风险调整后的推进。
流程与工作流整合
该方法融入了从发现到临床前研究的视网膜疾病研究连续过程，连接体外研究结果与体内验证，并支持先导化合物的识别与优化。
- Discovery Biology：促进在视网膜组织中对细胞死亡机制和靶点结合的假设验证。
- Screening：在与疾病相关的模型中，为化合物评价提供可重复、可量化的读数。
- Analytics：采用眼底摄影和光学相干断层扫描，对注射和脱离结果进行客观测量。
- Translational Research：在啮齿类动物模型与人类视网膜下给药手术之间提供连续性。
- Enterprise Reuse：建立可跨视网膜研究项目和治疗模式适用的标准化操作流程。
运营与企业影响
- 科学价值：提高视网膜靶点验证的预测可信度，降低机制上的不确定性。
- 操作价值：增强体内视网膜操作的可重复性、安全性和标准化水平。
- 战略价值：优化眼科研发项目中“推进/终止”决策过程，提升资本使用效率。
- 组合影响：实现基于风险调整的视网膜治疗候选药物的优先排序与推进。
实施注意事项
- 需要具备眼科显微手术和啮齿类动物麻醉方面的专业知识。
- 需要配备眼科显微镜、微量注射器及成像平台。
- 为确保可重复性和数据可比性，需实现跨团队操作的标准化。
- 可根据特定研究目的调整视网膜脱离持续时间及溶液黏度。
- 潜在局限性包括晶状体损伤、出血或脱离失败的风险，需严格遵循操作规程。
