研究目的
研究盲鼠视网膜中退化光感受器的电激活,以在不同类型神经节细胞中引发网络介导的反应,旨在优化视网膜下植入物用于视网膜色素变性患者的视力恢复。
研究成果
研究表明,盲鼠rd1视网膜中退化的光感受器可通过电刺激激活,进而通过谷氨酸、γ-氨基丁酸及缝隙连接的突触相互作用,在多种神经节细胞类型中引发网络介导的反应。这证实了在失明早期阶段使用视网膜下植入物可增强视觉恢复效果,并提高空间与时间分辨率。建议早期植入以利用完整的视网膜环路结构。
研究不足
该研究仅限于rd1小鼠模型,可能无法完全复现人类视网膜色素变性的病理特征。药物阻断剂的使用可能存在副作用或特异性不足。刺激与记录的空间分辨率受限于电极尺寸和间距。长期效应及在人体中的临床适用性尚未涉及。研究未探讨失明起始阶段之后视网膜退化程度的差异变化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用单铂/铱电极对视网膜色素变性模型rd1小鼠视网膜进行视网膜下电刺激,以激活退化的光感受器(d-Phrs)。通过钙成像技术同步记录d-Phrs的多层信号,并利用多电极阵列(MEA)记录神经节细胞(GCs)活动。使用药理学试剂阻断特定信号通路(如电压门控钙通道、谷氨酸受体、GABA受体、缝隙连接)以分析网络介导的响应。
2:样本选择与数据来源:
选用出生后20-50天的rd1小鼠视网膜(n=17)。记录区域选取距视盘约800微米半径范围内以确保一致性。动物饲养于标准环境,实验方案经图宾根大学委员会批准。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于刺激的铂/铱电极、钙成像系统(可能含显微镜及Fura-2-AM染料相机)、MEA系统(59个电极,40微米间距,10微米直径)、细胞外溶液及药物灌注系统,以及数据分析软件MATLAB。材料包含Fura-2-AM染料、普朗尼克酸、多种药理学试剂(如维拉帕米、L-AP4、NBQX、DL-TBOA、加巴喷丁、TPMPA、卡波前列素)及细胞外溶液标准化学试剂。
4:NBQX、DL-TBOA、加巴喷丁、TPMPA、卡波前列素)及细胞外溶液标准化学试剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:摘除眼球并分离视网膜,用Fura-2-AM染料孵育。将视网膜置于32℃充氧介质灌注的记录舱中,通过视网膜下施加电压斜坡刺激(0.3-1.2V,阳极单相脉冲,1ms持续时间,5秒间隔)。同步进行钙成像与MEA记录。药理学实验通过灌注给药10分钟并设置冲洗期。收集分析d-Phr与GC响应、空间扩散范围及阻断剂效应数据。
5:3-2V,阳极单相脉冲,1ms持续时间,5秒间隔)。同步进行钙成像与MEA记录。药理学实验通过灌注给药10分钟并设置冲洗期。收集分析d-Phr与GC响应、空间扩散范围及阻断剂效应数据。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用定制MATLAB脚本分析钙成像数据(如响应细胞数量、距离效应)、MEA记录(如脉冲计数、GC活动百分比)并进行统计评估(Wilcoxon符号秩检验与双尾Student t检验)。根据响应形态及药理学效应对GC类型进行分类。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
platinum/iridium electrode
Not specified
Not specified
Used for subretinal electrical stimulation to activate degenerated photoreceptors.
-
multi-electrode array
Not specified, but described with 59 electrodes, 40 μm spacing, 10 μm diameter
Not specified
Used for recording ganglion cell activity in response to electrical stimulation.
-
calcium imaging setup
Not specified
Not specified, but involves Fura-2-AM dye from Invitrogen
Used for recording calcium responses in degenerated photoreceptors.
-
MATLAB
Not specified
The MathWorks
Used for data analysis of calcium imaging and MEA recordings.
-
perfusion system
Not specified
Not specified
Used for maintaining retinal tissue and applying pharmacological agents.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部