1. Aufbau der sterilen Bereich <ol><li> Don richtige Kleidung einschließlich Kappe und Maske. Augenschutz tragen, wenn im Bearbeitungsraum. </li><li> Bereiten Sie den Bearbeitungsbereich. Bei Verwendung einer Verarbeitungsraum aufrechtzuerhalten kontinuierlichen Betrieb des Ventilators um einen positiven Druck in dem Raum zu schaffen. </li><li> Sammeln Sie alle Lieferungen. Überprüfen Sie Ablaufdaten, die Unversehrtheit der Verpackung und Sterilisation Anzeige. </li><li> Hände waschen und Don nicht sterilen Handschuhen. </li><li> Öffnen Sie die sterile Sets einen sterilen Bereich zu etablieren. Bei Verwendung eines Verarbeitungsraum, legen Sie die Kits auf den Tisch und aseptisch öffnen die Wraps. Die Außen 1 ½ Zoll der Umhüllung als Teil des sterilen Feldes zu nutzen nicht wie dieses Segment wird als unsteril. </li><li> Unter aseptischen Bedingungen, offen und fallen Sterilgut auf sterilen Bereich, es sei denn bereits Teil der vorgefertigten Satz. </li><li> Mikroskop zu bewegen, so dass es über dem sterilen Bereich ist, schalten Sie Lichtquelle des Mikroskops, und stellen Okulare wie nötig. </li><li> OBTain Hornhautgewebe (in Konservierungsmedien) und Platz neben dem vorbereiteten sterilen Verarbeitungsbereich abgezogen werden. Lösen Kappe Sichtkammer und lassen Sie es auf der Oberseite der Sichtkammer Basis ohne Faden engagiert Ruhe. Entsorgen Sie nicht sterilen Handschuhen. </li><li> Offen ein Paar sterile Handschuhe und sterile Kleid mit Handtuch. </li><li> Chirurgische Gestrüpp. Setzen Sie auf sterile Kittel, sterile Handschuhe dann. </li><li> Geöffneten Gerät Boxen, so dass alle Lieferungen sind zugänglich. Öffnen feuchtigkeitsundurchlässiger drapieren, um den Arbeitsbereich zu erstellen. </li><li> Bringen Sie Nadel in eine 5-ml-Spritze. Mit Hilfe eines Gefäßklemme, bereiten Sie die 30 G-Nadel, indem eine Kurve 1 mm von der Fase, und eine andere Kurve 1 mm von der Basis (eine &quot;S&quot; Form zu bilden). </li><li> Montieren Sie die Glasspritze für die Trypanblau-Färbung, indem Sie den Kolben in die Spritze und Finger Anziehen der Kolben. Befestigen Sie die Kanüle. </li><li> Befestigen Sie die Kanüle zu einer ausgewogenen Salzlösung (BSS) Flasche. </li><li> Trennen Sie die Trepan Punsch aus der Vakuumblockund beiseite stellen. Zentrierung des Vakuumblocks in dem Sichtfeld des Mikroskops. </li><li> Bringen Sie den Vakuumblock in den Fokus, indem die Einstellungen des Mikroskops. </li></ol> 2. Verfahren für die Spendergewebe Vorbereitung <ol><li> Lift Deckel mit Sichtkammer Folie Platz als Barriere. Mit der anderen Hand und mit einer Pinzette vorsichtig fassen Hornhaut durch Lederhaut Felge zu Hornhaut zu entfernen. Deckel der Sichtkammer zu ersetzen. </li><li> Die Saug-Spritze vollständig niederdrücken, dann legen Hornhaut epithelialen Seite nach unten auf dem Vakuumblock und sicherzustellen, dass es zentriert ist. (Figur 1) </li><li> Senken Sitzring auf den Vakuumblock mit den Führungspfosten. Engage Vakuum durch langsames Lösen Kolben der Spritze Sog. Entfernen Sie den Sitzring und beiseite stellen. (Abbildung 2). </li><li> Führt eine Teil Trepanation, um durch die Descemet-Membran punkten. </li><li> Passen Mikroskop Zoom und Fokus, so dass das Gewebe gut visualisiert. </li><li&gt; Kippen Sie den Vakuumblock und verwenden Sie einen sterilen Tupfer Speer am Limbus platziert, um überschüssige Medium zu entfernen. (Figur 3) </li><li> Platzieren genug Fleck am Limbus, um die Kante der erzielte Descemet-Membran zu färben. Lassen Sie den Fleck auf dem Endothel 60-90 sec bleiben. (Figur 4) </li><li> Fleck entfernen: <ol><li> Neigen Sie den Vakuumblock, um den Fleck aus der Hornhaut und auf Gaze gießen. </li><li> Mit den OP-Speere, um überschüssige Fleck von der Limbus der Hornhaut zu entfernen, dabei das Endothel nicht zu berühren. (Figur 5) </li></ol></li><li> Verwenden Sie mehrere Tropfen BSS, um die Hornhaut des Farblösung spülen und sterilen Tupfer Speere, um überschüssige BSS entfernen. (Figur 6) </li><li> Legen Sie 1-2 Tropfen BSS auf der Lederhaut Rand, um Gewebe vor dem Austrocknen zu verhindern. Wiederholen des gesamten Verfahrens wie nötig. </li><li> Führen Teilzerlegung der Descemet-Membran: <ol><li> Dort beginnt, wo der Schlauch anschließens mit der Vakuumblock mit offenen Zangen, legen Sie eine Spitze an den Rand der Bruchkerbe und sanft separaten Descemet-Membran und Endothel vom Stroma. (Figur 7). </li><li> Separate Descemet-Membran und Endothel nicht mehr als 1 mm von der Kante hat und weiterhin Dissektion um 360 ° um. (Abbildung 8). </li><li> Hinweis Standort jedes Mikrorisse, indem Sie einen Punkt auf der Vakuumblock mit der Haut Marker. HINWEIS: Wenn der Trepan nicht vollständig durch Descemet-Membran zu durchdringen, verwenden Sie die abgeschrägte Kante der vorbereiteten 30 G-Nadel, die Partitur durch Descemet-Membran, wo notwendig, durch eine zweite Anwendung der Färbung folgte nach Bedarf abzuschließen. Wenn Descemetschen Membran Haftfähigkeit behindert die Teilzerlegung, entfernen Sie das Endothel außerhalb der trephinated Bereich nach Bedarf. </li></ol></li><li> Verwenden einer Pinzette, um alle Tags, die das Endothel Kerbe überlappen zu entfernen. </li> &lt;li&gt; Betrachten Sie die Lage der zuvor markierten Mikrorisse und drehen Sie den Vakuumblock, so dass der größte ist bei 6 Uhr. Dadurch wird das Gelenk der Klappe zu werden. </li><li> Mit der Pinzette, fassen Sie die Descemet-Membran um 12 Uhr. Trennen Sie vorsichtig die Descemet-Membran vom Stroma durch Abziehen in Richtung des Scharniers. Erstellen Sie das Scharnier durch Anhalten der Trennung 2 mm aus der Partitur Marke. HINWEIS: Randkanten der Klappe beginnen, während der Trennung zu blättern. (Figur 9). </li><li> Legen Sie vorsichtig die Klappe wieder an Ort und Stelle auf dem Stroma. Verwenden BSS und Tupfer Speere an das Endothel ausrollen und wieder in seine ursprüngliche Position. (10A-C) </li><li> Entfernen von Restflüssigkeit zwischen Descemet-Membran und Stroma mit sterilen Tupfer Speere, so dass die Klappe in Position bleibt. (Figur 11) </li><li> Verwenden sterilen Tupfer Speere aus der Lederhaut in der Nähe des Scharniers tanken überschüssige Feuchtigkeit. Verwenden Sie die Haut Marker zu einem Unentschiedenn Pfeilspitze auf der Lederhaut Felge auf der Mitte des Scharniers, entfernen Sie überschüssige Tinte mit einem sterilen Tupfer Speer. (Figur 12) </li><li> Frei Vakuum durch Drücken des Kolbens der Spritze, um den Vakuumblock. Während Vakuum ausgerückt ist, verwenden Pinzette Hornhaut von der Vakuumblock entfernen. </li><li> Lift Deckel mit Sichtkammer Folie Platz als Barriere. Legen Sie die Hornhaut in der Sichtkammer, Endothelzellen Seite nach oben und ersetzen Deckel der Sichtkammer. </li><li> Wiederholen Sie die obigen Verfahrensschritte mit Mate Hornhaut, falls zutreffend. Verwenden Sie Gaze, um das Vakuum Block vor der Verarbeitung des zweiten Gewebe reinigen. </li><li> Ziehen Sie die Betrachtungskammerdeckel (en) und Gewebe zu entfernen aus dem Bearbeitungsbereich. </li><li> Brechen die sterilen Bereich durch die Anordnung der Elemente nach Biohazardous Abfallwirtschaftsplan. Kontaminierten Handschuhen und Kleid zu entfernen. Hände waschen und Don nicht sterilen Handschuhen. </li><li> Führen postSchnittSpaltLampe Auswertung und Augenmikroskopie der Hornhaut (en)und notieren Sie die Ergebnisse. </li></ol>

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Hassan Tausif und Dr. Navasuja Chandrasekaran haben nichts zu offenbaren. Drs. Mian, Shtein, und Woodward sind medizinische Direktoren für die Michigan Eye Bank. Herr Mavin, Mr. Titus, und Frau Johnson sind Mitarbeiter von Midwest Eye Banks.

Die Hornhautschicht Endothelzellen spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Hornhaut Klarheit durch Austrocknung. Erkrankungen der Endothelzellen in signifikanten Sehstörungen führen. DMEK zielt darauf ab, die kranken Endothelzellen mit einem Spendertransplantat aus Descemet-Membran und Endothel-Zellschicht zu ersetzen. Spendergewebepräparation mit einem intakten DM und ausreichende Endothel-Zellzahl entscheidend für das Überleben des Transplantatgewebes. Reißen von DM während Spendergewebe Präparat kann in Gewebeverlust und Verschwendung von Spendergewebe führen. Die weit verbreitete Anwendung der DMEK wurde von den Herausforderungen bei der Vorbereitung des Transplantatgewebe und die Beherrschung der komplexen Operationstechnik beschränkt. Mit Verbesserungen in der Instrumentierung und der Verfügbarkeit von Eye-Bank vorbereitet vorgeschnittenen Gewebe, hat dieses Verfahren das Potenzial, die Standard-Behandlung für die Hornhaut endothelialen Erkrankungen zu werden. Aktuelle Techniken zur Spendergewebe Vorbereitung gehören der Einsatzeiner Luftblase, um das DM vom Stroma zu trennen, um das Entfernen von Transplantatgewebe aus Spenderhornhaut 10 zu erleichtern. SCUBA (Hornhaut unter Wasser mit Hintergründen entfernt) Technik der DMEK Transplantat Vorbereitung beinhaltet das Ernten des Spendergewebes unter Optisol oder ausgewogener Salzlösung (BSS), die Minimierung der Oberflächenspannung und die Chancen des Reißens 11. Noch eine andere Technik in DMEK Transplantat Vorbereitung verlässt einen Umfangsrand des Stroma was ein Transplantat, die einfacher zu Handgriff und Einsatz 12 ist. Das Spendergewebe kann auch mit einer benutzerdefinierten trephine bereit, Scharniere intakt DM zu verlassen, während die Aufhebung des Transplantats mit BSS 13 werden. Die Gesamterfolgsrate mit unserer Technik für DMEK Transplantatpräparation wurde im Vergleich zu bisher veröffentlichten Techniken, um 76%, die reflektieren können, dass dies die ersten 50 Geweben von zwei Augenbank Techniker 14,15 vorbereitet beschränkt. Allerdings haben die Ergebnisse in der zweiten Hälfte des Gewebes vor verbessernvorbereitet. Darüber hinaus bedeutet unsere Technik nicht erfordern spezialisierte Instrumente, so dass DMEK leicht zugänglich sowie kostengünstiger. Die visuellen Wiederherstellung schneller und besser mit DMEK mangels stromalen Schnittstelle 5 ist. Studien haben auch gezeigt, weniger Aberrationen höherer Ordnung auf der hinteren Fläche der Hornhaut als DSEK oder PKP 16. Inzidenz der Transplantatabstoßung ist mit DMEK deutlich geringer als bei anderen Techniken Keratoplastik 17. Die Endothelzelldichte folgenden DMEK ist vergleichbar mit Descemetschen Stripping Automated Endothelial Keratoplastik (DSAEK) 18. DMEK bietet eine minimal invasive Chirurgie die Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität des Auges und das Risiko von postoperativen Astigmatismus gewickelt Lecks und postoperative Glaukom verlängerte topische Steroid Verwendung verknüpft. Zusammenfassend kann Ersatz der erkrankten Endothel DMEK, ohne Empfänger Hornhautstroma oder zusätzlicheGewebe. Die chirurgische Technik ist schwierig zum Teil auf die Reproduzierbarkeit der Spendergewebepräparation. Augenbank der Vorbereitung für DMEK kann für eine verbesserte Anpassung der DMEK ähnlich wie bei früheren endothelialen Keratoplastik Techniken ermöglichen.

Endothelialen Keratoplastik (EK) hat sich rasch ersetzt Keratoplastik (PKP) als Verfahren der Wahl für die Behandlung von Krankheiten endothelialen Anteil von über 50% aller in den Vereinigten Staaten durchgeführt Transplantationen in 2012 6. PKP wird durch längere visuelle Rehabilitation mit hohem Astigmatismus begrenzt und Brechungs Instabilität, Verlust der Integrität und Globus Naht-Komplikationen. EK Verfahren frühen Generation, einschließlich tiefer Lamellen Endothelial Keratoplastik (DLEK) beteiligt manuelle Präparation der Hornhauttransplantation mit Stroma Teildicke Spendergewebe. Diese Verfahren wurden in die Transplantation Spender Endothelgewebe unter Wahrung einer intakten Hornhautoberfläche erfolgreich waren aber technisch anspruchsvoll und führte beschränkt beste korrigierte Sehschärfe aufgrund einer unregelmäßigen Hornhautlamellen Schnittstelle 1. Die aktuelle EK Verfahren der Wahl ist Descemetschen Stripping Endothelial Keratoplastik (DSEK), die Hornhaut Clar bietetkeit mit schneller Erholung der Vision, minimiert postoperative Brechungsfehler und Astigmatismus, und verringert das Risiko von traumatischen Wunde Dehiszenz unter Beibehaltung der Hornhautoberfläche 7. Dieses Verfahren schließt die Entfernung der erkrankten Descemet-Membran und Endothel und Ersatz mit partieller Dicke Spenderhornhautgewebe, umfassend ein neues Endothelzellschicht. Die Spender-Hornhaut wird mit einem Mikrokeratom präpariert, um den hinteren Gewebe transplantiert 8 vorzubereiten. Vorbereitung des Spendergewebes durch die Augenbanken war maßgeblich am rasanten Wachstum und wohl auch der Erfolg dieses Verfahrens. Die in der Nähe von 16-fache Steigerung der DSEK Verfahren in den Vereinigten Staaten zwischen 2005 und 2012 entspricht fast der Hälfte des Gewebes derzeit von den Banken ins Auge 6 hergestellt. Obwohl DSEK kann die Sehschärfe bis 20/40 oder besser zu verbessern, haben die meisten Patienten, die nicht 20/20 Vision zu erreichen durch Stroma-Schnittstelle Dunst und erhöhte LichtStreuung von der Zugabe von Spender Stromagewebe 7. Die EK Operationstechnik hat Descemet-Membran Endothelial Keratoplastik (DMEK), die Transplantation von Spender nur Descemet-Membran (DM) und Endothel beinhaltet fortgeschritten ist. Diese Vorgehensweise hat einen höheren Anteil an Patienten, die 20/20 Vision, schnellere visuelle Wiederherstellung und ein geringeres Risiko von endothelialen Ablehnung 9 zu erreichen. Allerdings ist Vorbereitung der Spendergewebe größere Herausforderung aufgrund der dünneren Transplantat Dimensionen.

<table><tbody><tr><td>VisionBlue</td><td>D.O.R.C., Zuiland, The Netherlands</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Barron vacuum punch</td><td>Katena, Denville, New Jersey</td><td>K20-2112</td><td></td></tr></tbody></table>

corneal donor tissue preparation for descemet's membrane endothelial keratoplasty

Descemet-Membran Endothelial Keratoplastik (DMEK) ist eine Form der Hornhauttransplantation, in der nur eine einzige Zellschicht, das Endothel, zusammen mit seiner Basalmembran (Descemet-Membran) auf hinteren Stroma des Empfängers 3 eingeführt. Im Gegensatz zu Descemetschen Stripping Automated Endothelial Keratoplastik (DSAEK), wo zusätzliche Spender Stroma eingeführt wird, wird keine unnatürliche Stroma-zu-Stroma-Schnittstelle erstellt. Als Ergebnis wird die natürliche Anatomie der Hornhaut so viel wie möglich die eine verbesserte Erholungszeit und die Sehschärfe 4 erhalten. Endothelialen Keratoplastik (EK) ist das Verfahren der Wahl für die Behandlung der endothelialen Dysfunktion. Die Vorteile der EK sind schnelle Wiederherstellung des Sehvermögens, die Erhaltung der Integrität und Augen minimalen Brechungsänderung durch Verwendung eines kleinen, peripheren Einschnitt 1. DSAEK nutzt Spendergewebe mit Teildicke Stroma und Endothel vorbereitet. Die schnelle success und Nutzung dieses Verfahrens kann die Verfügbarkeit von Augen Bank zugerechnet werden vorbereitet vorgeschnittenen Gewebe. Die Vorteile der Augenbank Vorbereitung der Spendergewebe umfassen Beseitigung der Notwendigkeit für spezialisierte Geräte im Operationssaal und der Verfügbarkeit von Spendergewebe wieder bei Gewebe Perforation während der Vorbereitung. Darüber hinaus können hohe Volumen Herstellung von Spendergewebe durch Augenbank Techniker verbesserte Qualität des Spendergewebes bereitzustellen. DSAEK kann Visus durch Schaffung einer Schnittstelle zwischen der Stroma-Spender und Empfänger Hornhaut begrenzt haben. Die Beseitigung dieser Schnittstelle mit der Transplantation von Spender nur Descemet-Membran und Endothel in DMEK können visuelle Ergebnisse zu verbessern und Komplikationen zu reduzieren, nachdem EK 5. Ähnlich DSAEK, langfristigen Erfolg und die Akzeptanz der DMEK ist abhängig von der Verfügbarkeit von Leichtigkeit vorgeschnitten, Augen-Bank vorbereitet Spendergewebe. Hier eine schrittweise Annäherung an Spendergewebe, die eine gewisse Vorbereitung Barri reduzieren können präsentieren wirERS Augen Banken stellen bei der Bereitstellung von DMEK-Transplantate.

Korrekte Trennung von DM und Endothel von Stroma ist von wesentlicher Bedeutung bei der Vorbereitung vorgeschnittenen Gewebe für DMEK. Fünfzig Spenderhornhäute mit einem Durchschnittsalter von 65 ± 6 Jahre (55-75), der Tod um die Verarbeitungszeit von 5,9 ± 2,3 Tage (Bereich 1-10) und endotheliale Zelldichte (ECD) von 2.616 ± 321 Zellen / mm 2 ( Bereich 2,049-3,247) wurden verwendet, um die Machbarkeit und Reproduzierbarkeit der chirurgischen Präparationstechnik durch zwei Augenbank Techniker beurteilen. Die Erfolgsquote lag bei 72% in den ersten 25 Fällen und erhöhte sich auf 80% in der zweiten Hälfte mit einer Erfolgsquote von 76%. Punkt biserial Korrelation (Rpb) wurde verwendet, um die Korrelation mit präoperativen Gewebefaktoren zu bestimmen. Das Spenderalter (= 0,18 Rpb), der Tod um die Verarbeitungszeit (Rpb = 0,07) und ECD (Rpb = -0.11) nicht mit erfolgreichen Vorbereitung von Gewebe korrelieren. Die Postvorbereitungs ECD (n = 37) 2.676 ± 284 (Bereich 2,041-3,205) war nicht signifikant verschieden von der vorge Herstellung ECD (p = 0,72). Erfolglosigkeitful Ergebnisse resultierten aus DM Tränen (10%) und schwere Zellverlust (14%). Diese Fälle wurden auch mit Schwierigkeiten Remon Gewebe und unvollständiger Färbung von DM Kante verbunden. Eye-Bank Beurteilung der Behandlungsergebnisse liefert wichtige Daten für den klinischen Erfolg und unerwünschte Ereignisse mit DMEK verbunden, die dazu beitragen können, zu verbessern, die Anpassung der Operationstechnik in der Praxis und die Nutzung von Eye-Bank vorbereitet Gewebe. Neun vorgeschnitten DMEK Gewebe wurden fünf Chirurgen für 9 Patienten zur Verfügung gestellt. Ein Fall hatte eine Verschiebung bei 1 Tag und 1 Woche ohne Notwendigkeit rebubbling. Sehschärfe bei 1 Tag reichte von 20/400 auf die Lichtwahrnehmung und bis 1 Woche verbesserte sich auf 20/103 (Bereich 20 / 30-20 / 200). <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig1highres.jpg" /> Abbildung 1. Tissue Montage. Das Hornhautgewebe angebracht ist, und auf der Trepanation Block zentriert. ss = &quot;jove_content&quot; fo: keep-together.within-page = &quot;always&quot;&gt; <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig2highres.jpg" /> Abbildung 2. Die Gewebe Trepanation. Die Vakuumring sitzt und das Hornhautgewebe ist teilweise trepanierten einschließlich Descemet-Membran. <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig3highres.jpg" /> Abbildung 3. Speichermedien entfernen. Überschüssiges Speichermedien vor der Anwendung Fleck entfernt. <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig4highres.jpg" /> Abbildung 4. Trypanblau-Anwendung. Nehmen Trypanblau Fleck auf Descemetschen Membranoberfläche mit Füllung der gut für 60-90 sek. <html> _upload / 51919 / 51919fig5highres.jpg &quot;/&gt; Abbildung 5. Fleckenentfernung. Spülen Trypanblau mit BSS. <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig6highres.jpg" /> Abbildung 6. Fleckenentfernung. Vollständige Entfernung von Flecken. <img alt="Figur 7" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig7highres.jpg" /> Abbildung 7. Descemet-Membran-Dissektion. Fadenpinzette verwendet werden, um 360 ° Teilzerlegung durchzuführen. <img alt="Figur 8" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig8highres.jpg" /> Abbildung 8. Descemet-Membran Strippen. Beginnen Sie Descemetschen Membranstreifen. <img alt="&lt;/ Html"><html> &quot;9&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 51919 / 51919fig9highres.jpg&quot; /&gt; Abbildung 9. Descemet-Membran Strippen. Weiter zur Descemet-Membran zu berauben. <img alt="10" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig10highres.jpg" /> Abbildung 10. Positionieren Descemet-Membran. (A) Rückkehr Descemetschen Membran auf die Stroma-Bett, (B) BSS Anwendung in Descemet-Membran Entfaltung zu unterstützen, und (C) vollständige Entfaltung der Descemet-Membran in die ursprüngliche Position. <img alt="11" src="/files/ftp_upload/51919/51919fig11highres.jpg" /> Abbildung 11. Balanced Salzlösung entfernen. Entfernen von zusätzlichen BSS von unterhalb der Klappe. 2 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 51919 / 51919fig12highres.jpg &quot;/&gt; Abbildung 12. Hinge-Marke. Bezeichnung des Scharniers mit der Haut Marker.

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Corneal Donor Tissue Preparation for Descemet's Membrane Endothelial Keratoplasty

Endothelialen Keratoplastik ist eine chirurgische Technik ständig weiterentwickelt, wie Fortschritte in der Transplantations führen dünnere Transplantate mit jeder Folge ein. Hier präsentieren wir eine Technik zur kontrollierten Hand Gewebedissektion, um sichere und reproduzierbare Trennung von Endothel und Descemet-Membranen von Spender korneoskleralen Tasten für die Transplantation 2 zu ermöglichen.

Hornhautspendergewebe Vorbereitung für Descemetschen Membrane Endothelial Keratoplastik

Descemet&#8217;s Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) is a form of corneal transplantation in which only a single cell layer, the corneal endothelium, ...

corneal-donor-tissue-preparation-for-descemet-s-membrane-endothelial

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

15.2K Aufrufe.  University of Michigan.  Endothelialen Keratoplastik ist eine chirurgische Technik ständig weiterentwickelt, wie Fortschritte in der Transplantations führen dünnere Transplantate mit jeder Folge ein. Hier präsentieren wir eine Technik zur kontrollierten Hand Gewebedissektion, um sichere und reproduzierbare Trennung von Endothel und Descemet-Membranen von Spender korneoskleralen Tasten für die Transplantation 2 zu ermöglichen. 

Serie: Corneal Donor Tissue Preparation for Descemet's Membrane Endothelial Keratoplasty

Adenoviral Gene Therapy for Diabetic Keratopathy: Effects on Wound Healing and Stem Cell Marker Expression in Human Organ-cultured Corneas and Limbal Epithelial Cells

The goal of this protocol is to describe molecular alterations in human diabetic corneas and demonstrate how they can be alleviated by adenoviral gene therapy in organ-cultured corneas. The diabetic corneal disease is a complication of diabetes with frequent abnormalities of corneal nerves and epithelial wound healing. We have also documented significantly altered expression of several putative epithelial stem cell markers in human diabetic corneas. To alleviate these changes, adenoviral gene therapy was successfully implemented using the upregulation of c-met proto-oncogene expression and/or the downregulation of proteinases matrix metalloproteinase-10 (MMP-10) and cathepsin F. This therapy accelerated wound healing in diabetic corneas even when only the limbal stem cell compartment was transduced. The best results were obtained with combined treatment. For possible patient transplantation of normalized stem cells, an example is also presented of the optimization of gene transduction in stem cell-enriched cultures using polycationic enhancers. This approach may be useful not only for the selected genes but also for the other mediators of corneal epithelial wound healing and stem cell function.

An example of adenoviral gene therapy in the human diabetic organ-cultured corneas is presented towards the normalization of delayed wound healing and markedly reduced epithelial stem cell marker expression in these corneas. It also describes the optimization of this process in stem cell-enriched limbal epithelial cultures.

Adenoviralen Gentherapie für diabetische Keratopathie: Auswirkungen auf die Wundheilung und Zellmarker Expression in Human Organ kultivierten Hornhäute und Limbale Epithelial Stammzellen

The goal of this protocol is to describe molecular alterations in human diabetic corneas and demonstrate how they can be alleviated by adenoviral gene ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

A Simplified Technique for In situ Excision of Cornea and Evisceration of Retinal Tissue from Human Ocular Globe

Enucleation is the process of retrieving the ocular globe from a cadaveric donor leaving the rest of the globe undisturbed. Excision refers to the retrieval of ocular tissues, especially cornea, by cutting it separate from the ocular globe. Evisceration is the process of removing the internal organs referred here as retina. The ocular globe consists of the cornea, the sclera, the vitreous body, the lens, the iris, the retina, the choroid, muscles etc (Suppl. Figure 1). When a patient is suffering from corneal damage, the cornea needs to be removed and a healthy one must be transplanted by keratoplastic surgeries. Genetic disorders or defects in retinal function can compromise vision. Human ocular globes can be used for various surgical procedures such as eye banking, transplantation of human cornea or sclera and research on ocular tissues. However, there is little information available on human corneal and retinal excision, probably due to the limited accessibility to human tissues. Most of the studies describing similar procedures are performed on animal models. Research scientists rely on the availability of properly dissected and well-conserved ocular tissues in order to extend the knowledge on human eye development, homeostasis and function. As we receive high amount of ocular globes out of which approximately 40% (Table 1) of them are used for research purposes, we are able to perform huge amount of experiments on these tissues, defining techniques to excise and preserve them regularly.
The cornea is an avascular tissue which enables the transmission of light onto the retina and for this purpose should always maintain a good degree of transparency. Within the cornea, the limbus region, which is a reservoir of the stem cells, helps the reconstruction of epithelial cells and restricts the overgrowth of the conjunctiva maintaining corneal transparency and clarity. The size and thickness of the cornea are critical for clear vision, as changes in either of them could lead to distracted, unclear vision. The cornea comprises of 5 layers; a) epithelium, b) Bowman's layer, c) stroma, d) Descemet's membrane and e) endothelium. All layers should function properly to ensure clear vision4,5,6. The choroid is the intermediate tunic between the sclera and retina, bounded on the interior by the Bruch's membrane and is responsible for blood flow in the eye. The choroid also helps to regulate the temperature and supplies nourishment to the outer layers of the retina5,6. The retina is a layer of nervous tissue that covers the back of the ocular globe (Suppl. Figure 1) and consists of two parts: a photoreceptive part and a non-receptive part. The retina helps to receive the light from the cornea and lens and converts it into the chemical energy eventually transmitted to the brain with help of the optic nerve5,6.
The aim of this paper is to provide a protocol for the dissection of corneal and retinal tissues from human ocular globes. Avoiding cross-contamination with adjacent tissues and preserving RNA integrity is of fundamental importance as such tissues are indispensable for research purposes aimed at (i) characterizing the transcriptome of the ocular tissues, (ii) isolating stem cells for regenerative medicine projects, and (iii) evaluating histological differences between tissues from normal/affected subjects. In this paper we describe the technique we currently use to remove the cornea, the choroid and retinal tissues from an ocular globe. Here we provide a detailed protocol for the dissection of the human ocular globe and the excision of corneal and retinal tissues. The accompanying video will help researchers to learn an appropriate technique for the retrieval of precious human tissues which are difficult to find regularly.

A Simplified Technique for In situ Excision of Cornea and Evisceration of Retinal Tissue from Human Ocular Globe

The paper describes a simplified technique to excise corneal and to eviscerate retinal tissues from the ocular globe of human cadaveric donors. The technique described here will help to excise good quality tissues to be used for transplantation, surgical or research purposes without damaging other tissues of the ocular globe.

Ein vereinfachtes Verfahren für<em&gt; In-situ</em&gt; Exzision der Hornhaut und der Netzhaut Ausweiden von Gewebe aus menschlichen Augapfel

Enucleation is the process of retrieving the ocular globe from a cadaveric donor leaving the rest of the globe undisturbed. Excision refers to the ...

Medizin

Corneal Donor Tissue Preparation for Endothelial Keratoplasty

Over the past ten years, corneal transplantation surgical techniques have undergone revolutionary changes1,2. Since its inception, traditional full thickness corneal transplantation has been the treatment to restore sight in those limited by corneal disease. Some disadvantages to this approach include a high degree of post-operative astigmatism, lack of predictable refractive outcome, and disturbance to the ocular surface. The development of Descemet's stripping endothelial keratoplasty (DSEK), transplanting only the posterior corneal stroma, Descemet's membrane, and endothelium, has dramatically changed treatment of corneal endothelial disease. DSEK is performed through a smaller incision; this technique avoids 'open sky' surgery with its risk of hemorrhage or expulsion, decreases the incidence of postoperative wound dehiscence, reduces unpredictable refractive outcomes, and may decrease the rate of transplant rejection3-6.
Initially, cornea donor posterior lamellar dissection for DSEK was performed manually1 resulting in variable graft thickness and damage to the delicate corneal endothelial tissue during tissue processing. Automated lamellar dissection (Descemet's stripping automated endothelial keratoplasty, DSAEK) was developed to address these issues. Automated dissection utilizes the same technology as LASIK corneal flap creation with a mechanical microkeratome blade that helps to create uniform and thin tissue grafts for DSAEK surgery with minimal corneal endothelial cell loss in tissue processing.
Eye banks have been providing full thickness corneas for surgical transplantation for many years. In 2006, eye banks began to develop methodologies for supplying precut corneal tissue for endothelial keratoplasty. With the input of corneal surgeons, eye banks have developed thorough protocols to safely and effectively prepare posterior lamellar tissue for DSAEK surgery. This can be performed preoperatively at the eye bank. Research shows no significant difference in terms of the quality of the tissue7 or patient outcomes8,9 using eye bank precut tissue versus surgeon-prepared tissue for DSAEK surgery. For most corneal surgeons, the availability of precut DSAEK corneal tissue saves time and money10, and reduces the stress of performing the donor corneal dissection in the operating room. In part because of the ability of the eye banks to provide high quality posterior lamellar corneal in a timely manner, DSAEK has become the standard of care for surgical management of corneal endothelial disease.
The procedure that we are describing is the preparation of the posterior lamellar cornea at the eye bank for transplantation in DSAEK surgery (Figure 1).

Endothelial corneal transplantation is a surgical technique for treatment of posterior corneal diseases. Mechanical microkeratome dissection to prepare tissue results in thinner, more symmetric grafts with less endothelial cell loss and improved outcomes. Dissections can be performed at the eye bank prior to corneal transplantation surgery.

Corneal Spendergewebe Vorbereitung für Endothelial Keratoplasty

Over the past ten years, corneal transplantation surgical techniques have undergone revolutionary changes1,2. Since its inception, traditional full ...

Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea

Tissue engineering has gained substantial recognition due to the high demand for human cornea replacements with an estimated 10 million people worldwide suffering from corneal vision loss1. To address the demand for viable human corneas, significant progress in three-dimensional (3D) tissue engineering has been made2,3,4. These cornea models range from simple monolayer systems to multilayered models, leading to 3D full-thickness corneal equivalents2.
However, the use of a 3D tissue-engineered cornea in the context of in vitro disease models studied to date lacks resemblance to the multilayered 3D corneal tissue structure, function, and the networking of different cell types (i.e., nerve, epithelium, stroma, and endothelium)2,3. In addition, the demand for in vitro cornea tissue models has increased in an attempt to reduce animal testing for pharmaceutical products. Thus, more sophisticated models are required to better match systems to human physiological requirements, and the development of a model that is more relevant to the patient population is absolutely necessary. Given that multiple cell types in the cornea are affected by diseases and dystrophies, such as Keratoconus, Diabetic Keratopathy, and Fuchs, this model includes a 3D co-culture model of primary human corneal fibroblasts (HCFs) from healthy donors and neurons from the SH-SY5Y cell line. This allows us for the first time to investigate the interactions between the two cell types within the human corneal tissue. We believe that this model could potentially dissect the underlying mechanisms associated with the stromal-nerve interactions of corneal diseases that exhibit nerve damages. This 3D model mirrors the basic anatomical and physiological nature of the corneal tissue in vivo and can be used in the future as a tool for investigating corneal defects as well as screening the efficacy of various agents before animal testing.

Corneal Tissue Engineering: An In Vitro Model of the Stromal-nerve Interactions of the Human Cornea

This protocol describes a novel three-dimensional in vitro model, where corneal stromal cells and differentiated neuronal cells are cultured together to assist in the examination and understanding of the interactions of the two cell types.

Hornhautgewebe Engineering: Eine In-vitro- Modell der Stromazellen Nerv Interaktionen der menschlichen Hornhaut

Tissue engineering has gained substantial recognition due to the high demand for human cornea replacements with an estimated 10 million people worldwide ...

Combination of Microstereolithography and Electrospinning to Produce Membranes Equipped with Niches for Corneal Regeneration

Corneal problems affect millions of people worldwide reducing their quality of life significantly. Corneal disease can be caused by illnesses such as Aniridia or Steven Johnson Syndrome as well as by external factors such as chemical burns or radiation. Current treatments are (i) the use of corneal grafts and (ii) the use of stem cell expanded in the laboratory and delivered on carriers (e.g., amniotic membrane); these treatments are relatively successful but unfortunately they can fail after 3-5 years. There is a need to design and manufacture new corneal biomaterial devices able to mimic in detail the physiological environment where stem cells reside in the cornea. Limbal stem cells are located in the limbus (circular area between cornea and sclera) in specific niches known as the Palisades of Vogt. In this work we have developed a new platform technology which combines two cutting-edge manufacturing techniques (microstereolithography and electrospinning) for the fabrication of corneal membranes that mimic to a certain extent the limbus. Our membranes contain artificial micropockets which aim to provide cells with protection as the Palisades of Vogt do in the eye.

We report a technique for the fabrication of micropockets within electrospun membranes in which to study cell behavior. Specifically, we describe a combination of microstereolithography and electrospinning for the production of PLGA (Poly(lactide-co-glycolide)) corneal biomaterial devices equipped with microfeatures.

Kombination von Mikrostereolithographie und Elektrospinnen auf Membranen Ausgestattet mit Nischen für die Hornhautregeneration Produzieren

Corneal problems affect millions of people worldwide reducing their quality of life significantly. Corneal disease can be caused by illnesses such as ...

Biotechnik

Murine Corneal Transplantation: A Model to Study the Most Common Form of Solid Organ Transplantation

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each year. While several animal models exist for this procedure and mice are the species that is most commonly used. The reasons for using mice are the relative cost of using this species, the existence of many genetically defined strains that allow for the study of immune responses, and the existence of an extensive array of reagents that can be used to further define responses in this species. This model has been used to define factors in the cornea that are responsible for the relative immune privilege status of this tissue that enables corneal allografts to survive acute rejection in the absence of immunosuppressive therapy. It has also been used to define those factors that are most important in rejection of such allografts. Consequently, much of what we know concerning mechanisms of both corneal allograft acceptance and rejection are due to studies using a murine model of corneal transplantation. In addition to describing a model for acute corneal allograft rejection, we also present for the first time a model of late-term corneal allograft rejection.

Mice have been used as a model for studying many forms of transplantation, including corneal transplantation. We describe in this report a murine model for both acute and late-term corneal transplantation.

Murine Hornhauttransplantation: Ein Modell, das die häufigste Form der Organtransplantation Studieren

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each ...

An &#8220;All-laser&#8221; Endothelial Transplant

The &#8220;all laser&#8221; assisted endothelial keratoplasty is a procedure that is performed with a femtosecond laser used to cut the donor tissue at an intended depth, and a near infrared diode laser to weld the corneal tissue. The proposed technique enables to reach the three main goals in endothelial keratoplasty: a precise control in the thickness of the donor tissue; its easy insertion in the recipient bed and a reduced risk of donor lenticule dislocation. The donor cornea thickness is measured in the surgery room with optical coherence tomography (OCT), in order to correctly design the donor tissue dimensions. A femtosecond laser is used to cut the donor cornea. The recipient eye is prepared by manual stripping of the descemetic membrane. The donor endothelium is inserted into a Busin-injector, the peripheral inner side is stained with a proper chromophore (a water solution of Indocyanine Green) and then it is pulled in the anterior chamber. The transplanted tissue is placed in the final and correct location and then diode laser welding is induced from outside the eyeball. The procedure has been performed on more than 15 patients evidencing an improvement in surgery performances, with a good recovery of visual acuity and a reduced donor lenticule dislocation event.

An all laser procedure is proposed in the endothelial transplant. The surgical technique is based on the use of a femtosecond laser to prepare the donor tissue. Laser welding technique is then used to secure the donor endothelium in the correct position.

Ein &quot;All-Laser&quot; Endothelial Transplant

The &#8220;all laser&#8221; assisted endothelial keratoplasty is a procedure that is performed with a femtosecond laser used to cut the donor tissue at an ...

Growth of Human and Sheep Corneal Endothelial Cell Layers on Biomaterial Membranes

Corneal endothelial cell cultures have a tendency to undergo epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) after loss of cell-to-cell contact. EMT is deleterious for the cells as it reduces their ability to form a mature and functional layer. Here, we present a method for establishing and subculturing human and sheep corneal endothelial cell cultures that minimizes the loss of cell-to-cell contact. Explants of corneal endothelium/Descemet&#39;s membrane are taken from donor corneas and placed into tissue culture under conditions that allow the cells to collectively migrate onto the culture surface. Once a culture has been established, the explants are transferred to fresh plates to initiate new cultures. Dispase II is used to gently lift clumps of cells off tissue culture plates for subculturing. Corneal endothelial cell cultures that have been established using this protocol are suitable for transferring to biomaterial membranes to produce tissue-engineered cell layers for transplantation in animal trials. A custom-made device for supporting biomaterial membranes during tissue culture is described and an example of a tissue-engineered graft composed of a layer of corneal endothelial cells and a layer of corneal stromal cells on either side of a collagen type I membrane is presented.

This protocol describes the critical steps required to establish and grow corneal endothelial cell cultures from explants of human or sheep tissue. A method for subculturing corneal endothelial cells on membranous biomaterials is also presented.

Wachstum von Human- und Schafhornhaut-Endothelzellschichten auf Biomaterialmembranen

Corneal endothelial cell cultures have a tendency to undergo epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) after loss of cell-to-cell contact. EMT is ...

Full-Field Optical Coherence Microscopy for Histology-Like Analysis of Stromal Features in Corneal Grafts

The quality of donor corneal stroma, which makes up about 90% of total corneal thickness, is likely to be one of the main, if not the major, limiting factor(s) for success of deep anterior lamellar and penetrating keratoplasty. These are surgical procedures that involve replacing part or all of the diseased corneal layers, respectively, by donated tissue, the graft, taken from a recently deceased individual. However, means to evaluate stromal quality of corneal grafts in eye banks are limited and lack the capability of high-resolution quantitative assessment of disease indicators. Full-field optical coherence microscopy (FF-OCM), permitting high-resolution 3D imaging of fresh or fixed ex vivo biological tissue samples, is a non-invasive technique well suited for donor cornea assessment. Here we describe a method for the qualitative and quantitative analysis of corneal stroma using FF-OCM. The protocol has been successfully applied to normal donor corneas and pathological corneal buttons, and can be used to identify healthy and pathologic features on both the macroscopic and microscopic level, thereby facilitating the detection of stromal disorders that could compromise the outcome of keratoplasty. By improving the graft quality control, this protocol has the potential to result in better selection (and rejection) of donor tissues and hence decreased graft failure.

We describe use of full-field optical coherence microscopy as a method for high quality assessment of corneal donor stroma. This protocol can be used to identify features indicative of health or disease, and is aimed at improving the screening and selection of donor tissues, and hence the results of keratoplasty.

Optische Vollfeld-Kohärenzmikroskopie zur histologischen Analyse von Stromamerkmalen in Hornhauttransplantaten

The quality of donor corneal stroma, which makes up about 90% of total corneal thickness, is likely to be one of the main, if not the major, limiting ...

Immunologie und Infektion

Development of a Noninvasive, Laser-Assisted Experimental Model of Corneal Endothelial Cell Loss

Nd:YAG lasers have been used to perform noninvasive intraocular surgery, such as capsulotomy for several decades now. The incisive effect relies on the optical breakdown at the laser focus. Acoustic shock waves and cavitation bubbles are generated, causing tissue rupture. Bubble sizes and pressure amplitudes vary with pulse energy and position of the focal point. In this study, enucleated porcine eyes were positioned in front of a commercially available Nd:YAG laser. Variable pulse energies as well as different positions of the focal spots posterior to the cornea were tested. Resulting lesions were evaluated by two-photon microscopy and histology to determine the best parameters for an exclusive detachment of corneal endothelial cells (CEC) with minimum collateral damage. The advantages of this method are the precise ablation of CEC, reduced collateral damage, and above all, the non-contact treatment.

Here, we present a protocol to detach corneal endothelial cells (CEC) from Descemet&#8217;s membrane (DM) using a neodymium:YAG (Nd:YAG) laser as an ex vivo disease model for bullous keratopathy (BK).

Entwicklung eines nichtinvasiven, laserunterstützten Versuchsmodells des cornealen Endotheliaalzellverlustes

Nd:YAG lasers have been used to perform noninvasive intraocular surgery, such as capsulotomy for several decades now. The incisive effect relies on the ...

Hornhautspendergewebe Vorbereitung für Descemetschen Membrane Endothelial Keratoplastik

Zusammenfassung

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