מודל מערכת אוטונומית טרנסלמינארית לאפנולציה של לחץ תוך עיני ותוך גולגולתי במקטעים האחוריים של התורם האנושי

מערכת אוטונומית טרנסלמינרית עינית חדשה זו משתמשת במקטע האחורי האנושי כדי לווסת באופן עצמאי לחצים תוך עיניים ותוך גולגולתיים כדי ליצור שיפוע לחץ טרנסלמינרי. מודל TAS מאפשר להעריך את הלחץ התוך גולגולתי האנושי באופן פרה-קליני ex vivo שלא ניתן היה לחקור בעבר. מודל זה יכול לשמש לחקר מחלות כגון גלאוקומה, פגיעה מוחית טראומטית, יתר לחץ דם תוך גולגולתי אידיופטי ותסמונת נוירו-עינית הקשורה לטיסות חלל.

כדי להגדיר את מזרקי הזרימה, טען מזרק של 30 מיליליטר עם 30 מיליליטר מנוזל הזלוף המעניין והצמד זין עצירה תלת כיווני למזרק. חבר מסנן הידרופילי של 0.22 מיקרומטר לזין העצירה, וחבר מתאם בדל לואר בגודל 15 למסנן ההידרופילי של 0.22 מיקרומטר. לאחר הסרת בועות אוויר ממערך המזרק, חבר את הצינור למתאם ה-luer stub וסגור את היציאה הצדדית של זין העצירה עם מכסה נעילה אוניברסלי לא מאוורר.

לאחר הגדרת מזרק זרימה שני כפי שהודגם זה עתה, סמן תעלת מזרק אחת ICP אחת, ותייג את ערוץ המזרק השני שני IOP. לאחר מכן הגדר את מזרקי הזרימה כפי שהודגם זה עתה, אך מבלי להעמיס את המזרקים במדיום העירוי. להכנת דגימת גלובוס עין אנושית שלמה, הסר את מעטפת עצב הראייה והסר את ההומור הזגוגי מהמקטע האחורי.

כדי להבטיח התאמה טובה לכיפה העגולה של תא ה-IOP, חתוך סקלרה נוספת מהמקטע האחורי לפי הצורך, והשתמש במלקחיים כדי להבטיח שהרשתית מפוזרת באופן שווה על החלק האחורי האנושי של המקטע. לאחר מכן הנח את הקטע בתא ה-IOP של ה-TAS מעל הכיפה העגולה כשעצב הראייה פונה כלפי מעלה, והשתמש בטבעת O של שרף אפוקסי וארבעה ברגים כדי לאטום את הקטע האחורי. כדי להגדיר את תא ה-IOP, הכנס את הצינור ליציאות הכניסה והיציאה של התא והכנס את מזרק זרימת ה-IOP לתוך היציאה הנכנסת.

הכנס את מערך מזרק יציאת ה-IOP הריק לפתח היציאה והשתמש בשיטת הדחיפה/משיכה כדי להחדיר לאט את מדיום הזלוף לתוך יציאת הזרימה כדי למלא את העין האחורית, ובמקביל למשוך לאט את מדיום הזלוף החוצה דרך מזרק היציאה כדי להסיר בועות אוויר מהקווים. ברגע ששני צינורות הכניסה והיציאה ריקים מבועות אוויר, עצור את העירוי ונעל את העצירה במצב כבוי. הסר את המזרק ממכלול מסנן ה-IOP ביציאה ומלא מחדש את המזרק ב-30 מילימטרים נוספים של מדיום, ולאחר מכן הכנס מחדש את מערך המזרק למכלול המסנן.

כדי להגדיר את תא ה-ICP, הנח את התא מעל החלק האחורי של המקטע האחורי, וודא שעצב הראייה נמצא בתוך התא העליון, ואטום את התא העליון בארבעה ברגים ואז הכנס את הצינור ליציאות הכניסה והיציאה של תא ה-ICP, מזרק הכניסה של ICP ליציאה הנכנסת, ומזרק היציאה הריק של ICP לתוך היציאה היוצאת כדי לשטוף את המערכת במדיום כפי שהודגם זה עתה. כדי להגדיר את מערכת הקלטת הנתונים, הפעל את מקור החשמל בעל שמונת הערוצים ואת המחשב, והפעל את תוכנת רכישת הנתונים. בחר קובץ וחדש ובחר הגדרות הגדרה וערוץ.

בחר שלושה ערוצים ושנה את שמות הערוצים כפי שצוין. בחר שני מילי-וולט עבור הטווח בכל הערוצים אם ובעמודה חישוב, בחר ללא חישוב עבור ערוצים אחד ושני. בחר אריתמטיקה עבור ערוץ שלוש בחלון נוסחה, תחת ערוצים, בחר פרק 2.

תחת פונקציה, בחר מתמטיקה וחיסור, ותחת ערוצים, בחר פרק 1. כדי להגדיר ולכייל את מתמרי הלחץ ההידרוסטטי, חבר את מתמרי הלחץ ההידרוסטטי לקווי המתמר המחוברים למגבר הגשר הרב-ערוצי, והצמד מזרק ריק של 30 מיליליטר ליציאה הצדדית של מתמר הלחץ ICP של התעלה אחת. חבר מד לחץ דם לתחתית התעלה מתמר לחץ ICP אחד, ולחץ על החץ שליד זמן הדגימה כדי להגדיר את מהירות הדגימה ל-100.

בחר Bridge Amp, מסנן רשת ואפס, והמתן עד שהמערכת תתאפס, הקפד לא להזיז את מתמר הלחץ. לאחר מכן, צבט את הלשוניות הלבנות של מתמר הלחץ ודחף אוויר דרך המתמר עד לקבלת 40 מילימטרים של כספית על מד לחץ הנשימה, ולאחר מכן שחרר את הלשוניות הלבנות והסר את המזרק ואת מד לחץ הדם. בדף המרת יחידות, בחר מינוס וסמן את הרמה הגבוהה ביותר כדי לציין 40 מילימטרים של כספית.

לחץ על החץ עבור 0.1, הזן 100 וסמן את הרמה הנמוכה ביותר כדי לציין אפס מילימטרים של כספית. לחץ על החץ עבור 0.2, הזן אפס, בחר מילימטרים של כספית עבור היחידות ולחץ על אישור. בחלון Bridge Amp, לחץ על OK וכיול את מתמרי הלחץ ההידרוסטטי עבור ערוץ IOP שני כפי שהודגם זה עתה, תוך שימוש ב-100 מילימטרים של כספית עבור הרמה הגבוהה ביותר, ואפס עבור הרמה הנמוכה ביותר.

כדי לחבר את יחידת המקטע האחורי של TAS למערכת רכישת הנתונים, הנח את יחידת המקטע האחורי של TAS לתוך אינקובטור פחמן דו חמצני של 37 מעלות צלזיוס, 5%, וחבר את צינור ה-ICP מהיציאה החיצונית של מתמר לחץ ICP אחד של הערוץ. חבר את צינור ה-IOP מהיציאה היוצאת למתמר לחץ IOP שני ערוצים. בדף תצוגת תרשים, בחר התחל דגימה והגדר את מהירות הדגימה לאיטית ודקה אחת.

לאחר מכן כוונן את המזרקים על הטבעת למעלה או למטה כדי לווסת את לחצי ה-ICP וה-IOP בהתאם לדרישות הפרוטוקול, או הנח אותם על משאבות זלוף לוויסות הלחץ. בניתוח מייצג זה, נבדקה התחזוקה של הפרשי הלחץ הנורמליים הממוצעים בשני התאים באמצעות פרמטרים שונים של תנאי IOP ו-ICP. כדי להבטיח את כדאיות הרקמה, המדיום ברקמה הוחלף כל 48 שעות.

עליות לחץ מינימליות התרחשו בזמן חילופי המדיום, ולא השפיעו על הכדאיות או המורפולוגיה של ראש עצב הראייה כפי שנצפה בניתוח אימונוהיסטוכימי וביטוי קולגן IV בימים 14 ו-30 של הניסוי. הגדלת ה-IOP או הקטנת ה-ICP על פני נקודות זמן שונות מאפשרת שמירה על טווח בשיפוע לחץ טרנסלמינרי גבוה למשך שבעה ימים. לאחר שבעה ימים של שיפוע לחץ טרנסלמינרי מוגבר, נצפו כוסות רוח ועיבוי במקטעים האחוריים, וביטוי קולגן IV מדגים קרניים מעובות עם ביטוי אות מוגבר במהלך תקופת הניסוי.

הדמיית פאזה חושפת תאי גנגליון רשתית בריאים בתוך שכבת תאי הגנגליון ללא כוסות רוח בקטעי הבקרה, בעוד שתמונות מתרביות שיפוע לחץ טרנסלמינרי מוגברות מציגות כוסות רוח נרחבות ללא תאי גנגליון רשתית שנותרו בתוך שכבת סיבי העצב ברשתית, ועיצוב מחדש מוגבר של המטריצה התאית הנוספת. טכניקה זו תאפשר לחוקרים לחקור ביעילות פרדיגמות של מחלות ביומכניות, ולגלות לחץ טרנסלמינרי המכוון לפתוגנזה מולקולרית בעין האנושית.