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Ocuscience | 多物种多功能便携式动物视网膜电图检测系统——延伸眼科学探索和发现之路

上海玉研科学仪器有限公司
2023.6.06

2023年6月6日是第28个“全国爱眼日”。6月3日,以「关注普遍的眼健康」为主题的全国宣传教育周活动正式在上海拉开序幕,活动现场,眼科专家代表发出爱眼倡议,号召全社会关注近视等屈光不正、白内障、青光眼、眼底疾病等重点眼病。

根据世界卫生组织发布的报告估计,全球至少有22亿人视力受损或失明,其中至少10亿人的视力损伤问题或本可通过预防避免,或尚未得到妥善处理。国家“十四五”眼健康规划政策讨论专家许迅教授表示中国有超过4000万的眼底病患者,且医疗资源分布仍不均匀。尤其是视网膜病变和视神经病变的临床现状任务较为沉重,对社会生活、经济影响深远。

因此,预防视觉系统功能下降(或损伤)、消除可避免的眼盲刻不容缓。视觉功能的改善或恢复是视觉系统疾病临床治疗的最重要指标,因此视觉功能检查在眼科有特殊的意义。其中,视觉电生理学检测技术是目前公认的客观视觉功能检测技术,而眼科疾病动物模型是基础研究向临床转化的关键环节。

早在1994年国际临床视觉电生理学会ISCEV就制定了全视野视网膜电图(Electroretinogram,ERG)检查的国际临床标准,包括五个项目(国标五项):

视杆细胞反应(暗适应)

最大或标准混合视杆-视锥细胞反应(暗适应)

暗适应震荡电位(暗适应)

视锥细胞反应(明适应)

明适应30Hz闪烁光反应(明适应)

ISCEV标准全视野ERG是视网膜对短暂闪光的整体反应,可评估在明适应和暗适应条件下视网膜的总体功能。由于大小鼠与人类基因具有高度同源性,在眼病方面也具有高度相似性,视网膜电图记录的动物模型被广泛应用于人的眼病研究,眼科动物模型的建立有利于分析视觉电生理的波形特点。对于动物模型中全视野ERG的检测,上海玉研科学仪器有限公司推荐美国OcuScience公司生产的HMsERG视网膜电图检测系统。

产品简介

美国OcuScience是国际知名的眼科和视觉科学研究的产品开发商,多年耕耘于动物眼科学研究领域,不断开发和改进针对动物眼科成像的解决方案和实验产品,产品线已遍布世界各地。

HMsERG是OcuScience公司研发的用于视觉电生理学研究的一款产品,适用于所有类型的哺乳动物、鸟类及爬行动物研究。HMsERG内置微型Ganzfeld刺激器,能够充分为动物整个视网膜提供最佳照明,刺激器产生的光强最高可达 100 cd.s/m2。该系统是对特定光刺激的视网膜电响应的定量测量,其可被用于诊断疾病、识别毒理学效应和眼科疾病分析评估治疗。

1. HMsERG LAB

HMsERG LAB系统是专为小鼠、大鼠和兔子等小型实验动物设计的视网膜电图检测系统,配备有全套实验所需的软件和硬件,方便快速搭建小动物眼科ERG实验平台。该系统通过程序设置并发出白光刺激动物眼睛并记录相应的电生理波形图,符合国际临床视觉电生理学会ISCEV ERG检测标准,并可选择进行动物单侧或双侧眼部ERG测试,通过法拉第笼屏蔽外界干扰,保证获得数据干净无伪影。

相关配件

2. HMsERG VET

HMsERG VET系统是专为大动物设计的视网膜电图检测系统,该系统包括对大动物进行ERG检测的手持式ERG主机及其必要附件,可选择适用于不同研究和应用环境的电极,包括活性嵌银尼龙线电极、角膜接触镜电极以及参考/接地电极等。套装中还配有ERGTran分析软件。除此之外,用户还可选配单边或双边视觉诱发电位检测。

3. Ex VIVO ERG

Ex VIVO ERG系统可用于体外ERG的检测,实验人员可解剖动物的视网膜并将其转移到组织支持系统,该系统可消除其他生理机能(例如心脏、神经和肌肉)的外部噪声,从而只获得视网膜的纯功能性反应,受控的组织支持系统可以使标本稳定存活数个小时。该系统还可用于类眼电生理的测试。

可实现超低噪音记录视网膜功能

直接测试药物和生物制品对视网膜功能的影响,排除干扰

通过灌注和温度的控制使视网膜存活数小时,兼容大多数ERG系统

对具有活性的离体视网膜组织进行药物剂量反应功能测试

可快速筛选药物剂量范围引起的生理效应

提高功能性毒理学标记物的特异性和敏感性

可使用一个供体视网膜进行多项测试

产品特点

简单便携、使用方便

手持式ERG 2000型主机设备集成式设计,可手持进行动物眼部光刺激并记录电生理信号,也可固定在实验台上,使用非常灵活。仪器只需要通过4个按钮即可完成对整个实验流程的设置,除了内设多种实验协议,还可手动自定义设置Protocal,可满足用户不同的实验需求。仪器内部使用闪卡存储实验数据,单个闪卡可存储多达800个实验结果。主机内置滤波和放大功能、电极电阻测试功能,通过简单按钮即可自动完成相关的滤波或者电阻测试操作。

多功能应用

HMsERG系统可实现多物种兼容性测试,同一主机即可用来测试小动物ERG,也可用于测试大动物ERG,在测试时可选择单边ERG或双边ERG。除了能在体测试动物ERG,还可进行离体ERG测试,甚至是用于类眼的电生理的记录。该系统不仅能够适用于视网膜电图实验,还可用于采集VEP。

一站式解决方案

仪器从软件到硬件,为整个动物ERG测试配备了一整套完整的实验设备,在软件方面ERGView可自定义编程满足不同的实验测试流程,在硬件方面从动物保温、气体麻醉、电极制备上均提供了相应的配套设施,更兼有法拉第笼减小整个系统的信号干扰。

国际认可度高

HMsERG系统是一款标准的动物全视野闪光ERG测试设备,符合ISCEV ERG测试标准,仪器性能得到国际多家研究机构认可,具有大量的文献支持。

应用场景

应用案例

1、2008年美国密苏里大学哥伦比亚分校Kristina Narfstrom博士在“Using the portable HMsERG unit for assessment of retinal function in mouse models for hereditary retinal disease”一文中使用传统台式Ganzfeld ERG系统(德国Xenon Multiliner vision)与OcuScience HMsERG系统同时对小鼠在暗适应-4~1.5log cd*s/m2、明适应-2~1.5log cd*s/m2、频闪刺激0.5~30Hz,光强-2,0.5和1.0log cd*s/m2条件下测试其ERG,结果显示HMsERG系统在强度和频闪相同的条件下与台式ERG的测试结果是一致的,HMsERG能够在低强度、高强度和闪烁光强下可靠地获得 ERG波形图。

2、2016年美国巴克老龄化研究所Joana Neves等在Science发表的“Immune modulation by MANF promotes tissue repair and regenerative success in the retina”研究中,探究了中脑星形细胞源性神经营养因子(MANF)的免疫调节对视网膜组织修复和再生的作用。实验中分别用OcuScience的HMsERG系统检测在视网膜下注射补充MANF、PBS和未做任何处理的视力障碍小鼠的视网膜电图,结果显示接受注射MANF的小鼠眼睛在1周后就可检测出明显的b波反应,而接受对照处理的小鼠仅在3周后才出现最早的可检测b波,表明MANF可促进视网膜细胞的整合和视觉功能的恢复。

相关产品

1. iVivo Funduscope

iVivo小动物眼底成像系统是一款客户可定制的动物眼底成像研究的仪器,该系统基础的成像系统包含明场成像和眼底血管荧光造影成像功能,在此基础上,可添加自发荧光或者各种先进的显像模式,如近红外光成像等。4.2mm梯度折射率光纤光源具有自聚焦功能,可极大提高耦合效率。基础系统配备的索尼Super CMOS 5MP荧光相机分辨率高,具有出色的图像采集和后处理能力。设备性价比高,功能全面。

2. Ophthalmic OCT

OcuScience OCT系统低至2μm的轴向分辨率可提供更多的眼科成像细节,A扫描速度可达80KHz,成像速度快,画面流畅。该系统不仅能够对眼后节成像,清晰显示黄斑和视乳头的形态特征、视网膜的层间结构、视网膜及其神经纤维层的厚度,观察角膜、虹膜、晶状体的形态特征。灵活的手持扫描仪和触摸屏控制台使动物检查变得简单,多功能设计可适用于实验室、诊所、手术中多种应用环境,并具备开放平台和数据访问各种强大的分析工具。

OcuScience HMsERG客户列表(部分)

1.清华大学Tsinghua University

2.青岛眼科医院Qingdao Eye Hospital of Shandong FirstMedical University

3. 伯明翰大学University of Birmingham

4. 加州大学University of California, Riverside

5. 杨百翰大学 Brigham Young University

6. 德克萨斯A&M大学Texas A&M University

7. 威斯康辛大学University of Wisconsin-Madison

8. 辛辛那提大学University of Cincinnati

9. 韦恩州立大学Wayne State University

10. 纽约州立大学上州医学院Upstate Medical University

11. 布宜诺斯艾利斯大学University of Buenos Aires

12. 特拉维夫大学Tel Aviv University

部分产品文献

[1]. Bortolini, M., et al., Preliminary characterization of a novel form of progressive retinal atrophy in the German Spitz dog associated with a frameshift mutation in GUCY2D. Veterinary Ophthalmology, 2023.

 [2]. Megaw, R., et al., Ciliary tip actin dynamics regulate the cadence of photoreceptor disc formation. bioRxiv, 2022: p. 2022.11. 10.516020.

 [3]. Sacaki, C.S., et al., Potential of Human Neural Precursor Cells in Diabetic Retinopathy Therapeutics–Preclinical Model. Current eye research, 2022. 47(3): p. 450-460.

 [4]. Kick, G.R., Disease Characterization and Pre-clinical Testing in Canine Models of the Neuronal Ceroid Lipofuscinoses. 2021, University of Missouri-Columbia.

 [5]. Kick, G.R., et al., Visual system pathology in a canine model of CLN5 neuronal ceroid lipofuscinosis. Experimental Eye Research, 2021. 210: p. 108686.

 [6]. Manna, S., et al., Non-invasive evaluation of toxicity in vitreoretinal domain following insertion of sustained release methotrexate micro-implant. Experimental eye research, 2021. 205: p. 108505.

 [7]. Ho, J., et al., Protective effects of PARP1-inhibitory compound in dry age-related macular degeneration. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2021. 133: p. 111041.

 [8]. Freitas, H.M., et al., Retrospective and prospective study of progressive retinal atrophy in dogs presented to the veterinary hospital of the Federal University of Parana, Brazil. Open Veterinary Journal, 2021. 11(3): p. 370-378.

 [9]. Glickman, R.D. and I. Nasonkin, Comparison of retinal characteristics in two rabbit strains. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2021. 62(8): p. 354-354.

[10]. Bacellar-Galdino, M., et al., Ophthalmic findings in sheep treated with closantel in Curitiba, Brazil. Veterinary World, 2020. 13(5): p. 860.

关于玉研

上海玉研科学仪器有限公司是专业为动物实验、动物研究领域提供科学仪器和技术服务的公司。我们着力引进国外的先进科学仪器和实践经验,选择使用广泛、应用成熟、性能先进的实验仪器和实验方法,为国内实验室建设、研究课题进展提供科学、合理的解决方案。美国OcuScience公司在动物眼科研究方面具有将近20多年的生产开发经验,一直致力于动物眼科实验解决方案的评估和优化。上海玉研仪器科学有限公司长期与OcuScience公司保持友好合作关系,为国内外眼科科研工作者提供最优质的技术支持和服务。

上海玉研仪器科学有限公司十多年来坚持自主研发,掌握核心技术,为国内外研究者带来技术创新福音。更多产品信息,欢迎来电咨询021-35183767。

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