Simulation de la mécanique de la lentille hébergement via une civière objectif manuel

Summary

Nous présentons une méthode efficace d’étudier le logement de lentille à l’aide d’une civière objectif manuel. Le protocole imite hébergement physiologique en tirant les zonules connecté autour de la capsule du cristallin, par conséquent, qui s’étend de la lentille.

Abstract

L’objectif de ce protocole consiste à mimer la biomécanique de l’habitation physiologique de façon rentable et pratique. Hébergement est obtenu par la contraction du corps ciliaire et de la relaxation des fibres de la zonule, qui se traduit par l’épaississement de la lentille nécessaire pour vision de près. Nous présentons ici un roman, une méthode simple qui hébergement est répliqué par tenseur des zonules reliés à la capsule du cristallin par une civière objectif manuel (MLS). Cette méthode permet une comparaison des lentilles, ce qui peuvent s’étirer, à lentilles non-accommodant, qui ne peuvent être étirés et surveille l’étirement radiales atteint par une lentille lorsqu’ils sont soumis à une force cohérente. Ce qui est important, les couples civière aux zonules directement et non à la sclérotique de le œil, seulement nécessitant ainsi l’objectif, zonules et le corps ciliaire plutôt que l’échantillon de l’ensemble du globe. Cette différence peut diminuer considérablement le coût d’acquisition des lentilles de cadavre de donateurs d’environ 62 % par rapport à l’acquisition d’une planète entière.

Introduction

L’hébergement est le processus par lequel le œil humain est capable de s’adapter dynamiquement la forme de son cristallin pour voir des objets à des distances loin ou proches, mise au point nette. L’hébergement est un processus intrinsèquement biomécanique. Lors de la stimulation neurale, les muscles ciliaires produisent une force sur le corps ciliaire et les fibres de la zonule qui s’attachent à la circonférence de la lentille capsule^1,2. Bien qu’il existe différentes théories derrière la biomécanique de l’habitation, la plus largement acceptée est l’hypothèse de Helmholtz. Selon l’hypothèse, la lentille est à l’état naturel tendu, correspondant à la forme mince de la lentille qui est optimale pour la mise au point des objets éloignés. Pour modifier focus d’objets proches, contractent les muscles ciliaires et les fibres zonulaires sont assouplies. À son tour, la lentille s’épaissit, augmentant les courbures surfaces antérieures et postérieures. Cela correspond à une augmentation de puissance dioptrique qui est nécessaire pour la vision, par conséquent, une plus courte focale¹de près.

La capacité d’accueillir est compromise au fil du temps via une condition nommée la presbytie. Touchant tout le monde, 50 ans, la presbytie fait le œil incapable de modifier dynamiquement le focus à partir loin pour fermer la distance³. Pour lutter contre la presbytie, les méthodes actuelles sont passifs, y compris les lunettes à double foyer et verres correcteurs. Tout en augmentant sa capacité de se concentrer sur des objets proches à quelques plans, ces traitements passifs impossible de restaurer la capacité de focus dynamique de l’objectif^4,5. Afin de traiter efficacement la presbytie ou éventuellement l’empêcher, il y a un besoin permanent de mieux comprendre le logement.

Afin d’étudier les hébergements de la lentille, un certain nombre de dispositifs ont été développé pour simuler le phénomène ex vivo^4,6,7,8,9. Disques de rotation ont été introduits pour surveiller l’étirement de l’objectif intermédiaire de forces centrifuges⁸. Pour reproduire plus fidèlement le phénomène objectif étirement périphériques ont été progressivement introduits et innovés. Utilisant une civière de lentille, Manns et al. caractérise la force nécessaire pour accommoder la lentille tout en corrélant ces à la puissance de la lentille et le diamètre équatorial⁹. Notre compréhension actuelle est que la lentille se raidit avec l’âge, entraînant une variation réduite en forme de lentille en réponse à une force égale, du corps ciliaire^3,10,11,12.

Cours lentille civières souvent impliquent une configuration complexe, mise en œuvre des produits électroniques et programmables taux d’étirements et exige le cadavre entier globe oculaire^6,7,10,13. Cette exigence augmente le coût par expérience à plus de $500.00 par oeil et diminue la disponibilité de l’échantillon. Nous présentons ici une méthode pour répliquer lentille Hébergement à faible coût, comme le œil postérieure s’élève à environ 200,00 $. Certain temps moins sophistiqués que les nombreux dispositifs utilisés aujourd’hui, la technique est beaucoup plus rentable et adoptables sans compromettre les résultats. Cette méthode est centrée autour d’une civière objectif manuel (MLS), représentée à la Figure 1et utilise un système de serrage unique sur les fibres zonulaires et une méthode de torsion radiale pour élargir le diamètre de la lentille. La précision physiologique du protocole est validée par les conclusions de Bernal et al., qui a étudié la voie par laquelle les fibres zonulaires antérieures et postérieures sont connectés à la capsule objectif¹⁴. À l’aide de la conception des chaussures personnalisées qui ne nécessitent que la lentille, zonule et corps ciliaire, visait à étudier la biomécanique de la lentille en répliquant hébergement physiologique.

Protocol

Les protocoles suivants sont acceptés sous animalier institutionnel de l’Université du Maryland et Comité d’urbanisme ainsi que l’Institutional Review Board. Les protocoles de suivent les normes fédérales, nationales et locales, et les lignes directrices énoncées par la politique de l’Université du Maryland sur la biosécurité. 1. la dissection de l’échantillon de l’oeil Obtenir un échantillon de le œil de banque locale d’abattoir ou d’un tissu. S…

Representative Results

Yeux porcins, un échantillon commun pour l’étude de la presbytie par la lentille qui s’étend de4,15, ont été obtenus, (n = 10) d’un abattoir local et le présent protocole a été utilisé pour observer la capacité d’hébergement des lentilles. Figure 5 A montre la comparaison de la lentille porcine avant et après l’étirement par l’intermédiaire de la MLS. Il y av…

Discussion

Nous avons mis au point une nouvelle méthode pour fournir une manière précise et efficace d’étudier la capacité d’hébergement de la lentille en utilisant un mécanisme de serrage double-morceau de coupler la civière à l’échantillon. Au cours de l’hébergement, la lentille se détend, et le diamètre diminue à la suite d’une relaxation des fibres zonulaires^1,2,4,19. La métho…

Materials

Manual Lens Stretcher	Bioniko	MLS	Different animal species will require different shoe sizes
Porcine Eye Samples	George G. Ruppersberger; slaughterhouse	N/A	Whole eyeballs were obtained
Human Eye Samples	The National Disease Research Interchange	N/A	Posterior poles without corneas were ordered
Dissecting Scissors (5 1/2'' Straight)	Electron Microsopy Sciences	72960
Tissue Forceps (4 1/2'')	Electron Microsopy Sciences	72960
iPhone 6s	Apple	N/A	Any imaging system with ~0.1 mm resolution will work
Sodium Hypochorite	Clorox	Clorox Regular-Bleach	Any disinfectant will work