Die kontinuierliche Optimierung von experimentellen Modellen – Darstellung an einem Beispiel aus der Glaukomforschung

Abstract

Zusammenfassung Hintergrund Es besteht ein stetiger Bedarf an Modellen, die die Prüfung neuer chirurgischer und therapeutischer Ansätze in der Glaukomtherapie ermöglichen. Um diesem Bedarf gerecht zu werden und Alternativen zu In-vivo-Tiermodellen auszubauen, haben wir ein etabliertes In-vitro-Perfusionsmodell für Schweineaugen modifiziert. Methoden Wir haben 2 Schwächen eines etablierten In-vitro-Perfusionsmodells für Vordersegmente von Schweineaugen identifiziert: den spontanen Flüssigkeitsaustritt während der Perfusion und die ungewollte Desintegration einzelner Komponenten aufgrund eines fragilen Versuchsaufbaus. Um diese Schwachstellen zu beheben, haben wir die Perfusionsschalen überarbeitet und neue Komponenten in den Modellaufbau integriert. Um ein Austreten von Flüssigkeit bei hohen Perfusionsraten zu verhindern, fixierten wir die Vordersegmente mit einem Kompressionsring, Stahlschrauben und Muttern fester auf den Perfusionsschalen. Individuell gefertigte Haltevorrichtungen dienten der Befestigung der Perfusionsschale und des Drucksensors als eine Einheit. Die Haltevorrichtungen wurden aus Polylactid (PLA) hergestellt und mit einem 3-D-Drucker gedruckt. Ergebnisse Durch den Einsatz von Stahlschrauben und Muttern konnten die Vordersegmente fester eingespannt werden und ein Austritt von Medium verhindert werden. Unsere maßgeschneiderten Halterungen stabilisierten die Konstruktion und erleichterten die Handhabung des Aufbaus während der Experimente, wodurch die Vergleichbarkeit zwischen den getesteten Schweineaugen verbessert wurde. Zusätzlich verhinderten sie ein unbeabsichtigtes Lösen der Drucksensoren, was zu stabilen Druckkurven führte. Unsere Halterungen aus PLA haben Inkubationstemperaturen von bis zu 37 °C und die Desinfektion mit enzymatischen Reinigungsmitteln und 70%igem Ethanol gut überstanden, ohne nach bis zu 4 Monaten regelmäßiger Verwendung Anzeichen von Verformung oder Zersetzung zu zeigen. Schlussfolgerung Die Modifikationen an einem etablierten Perfusionsmodell haben dessen Effizienz und die Reproduzierbarkeit der Experimente verbessert. Unser Modell ist ein Beispiel dafür, dass viele Modelle durch kritisches Hinterfragen optimiert werden können, was langfristig Ressourcen spart und bessere Ergebnisse liefert.