Simuleringen mekanikken i linsen overnatting via manuell linse båre

Summary

Vi presenterer en effektiv metode for å studere linsen innkvartering ved hjelp av manuell linse båre. De protokollen imiterer fysiologiske innkvartering ved å trekke i zonules koblet rundt objektivet kapselen, dermed strekker objektivet.

Abstract

Målet med denne protokollen er å etterligne biomekanikk av fysiologiske innkvartering på en kostnadseffektiv, praktisk måte. Overnatting oppnås gjennom sammentrekning av ciliary kropp og avslapning av zonule fiber, som resulterer i jevning av linsen nødvendig for nær visjon. Her presenterer vi en roman, enkel metode som overnatting er replikert av spenner zonules koblet til linsen kapselen via manuell linse båre (MLS). Denne metoden overvåker radial strekking av et objektiv når de utsettes for en konsekvent kraft og tillater en sammenligning av imøtekommende linser, som kan strekkes, å ikke accomodating linser, som kan strekkes. Viktigere, båren par zonules direkte, og ikke sclera i øyet, dermed bare krever linsen, zonules, og ciliary kropp stedet hele verden prøven. Denne forskjellen kan betydelig redusere kostnadene ved å anskaffe donor cadaver linser med om lag 62% sammenlignet med å kjøpe en hele verden.

Introduction

Overnatting er prosessen som det menneskelige øyet er dynamisk justere formen på sin krystallinsk linsen å se objekter på langt eller nær avstander i skarp fokus. Overnatting er en bunn biomekaniske prosess. På neural stimulans produsere ciliary musklene en styrke på ciliary kropp og zonule fiber som festes til omkretsen av linsen kapsel^1,2. Mens det er ulike teorier bak biomekanikk av overnatting, er den mest allment akseptert Helmholtz hypotesen. Ifølge hypotesen er objektivet i en naturlig strukket tilstand, tilsvarer tynneste formen på objektivet som er optimal for fokus på fjerne objekter. Hvis du vil endre fokus til nærmere objekter, ciliary muskler kontrakt og zonular fiber er avslappet. I sin tur tykner linsen, øke de fremre og bakre overflate curvatures. Dette tilsvarer en økning i dioptric kraften som er nødvendig for nær visjon, derfor en kortere brennvidde¹.

Muligheten til å imøtekomme er kompromittert over tid via en tilstand kalt presbyopi. Berører alle ved 50 år, gjør presbyopi øyet ikke dynamisk endre fokus fra å lukke avstander³. For å bekjempe presbyopi, er gjeldende metoder passive inkludert korrigerende linser og bifokale. Samtidig øke ens evne til å fokusere på Lukk objekter på noen fly, kan ikke slike passiv behandlinger gjenopprette dynamisk fokus evne til linsen^4,5. For å behandle presbyopi effektivt, eller muligens hindre det, er det et løpende behov for bedre å forstå overnatting.

For å studere linsen innkvartering, er en rekke enheter utviklet for å simulere fenomenet ex vivo^4,6,7,8,9. Spinning diskene ble først introdusert for å overvåke strekking av linsen via sentrifugalkreftene⁸. Å mer trofast kopiere fenomenet, ble linsen strekker enheter gradvis introdusert og fornyet. Bruke en linse båre, Manns et al. preget kraften som er nødvendig for linsen mens samkjøre slik linsen makt og equatorial diameter⁹. Nåværende forståelse er at objektivet stiv med alderen, noe som resulterer i en redusert endring i linsen form svar på en like stor kraft fra ciliary kropp^3,10,11,12.

Gjeldende linsen bårer ofte innebære et sammensatt oppsett, implementere elektronikk og programmerbare strekker priser, og krever hele cadaver øyeeplet^6,7,10,13. Dette kravet øker kostnaden per eksperiment over $500,00 per øyet og reduserer eksempel tilgjengelighet. Her presenterer vi en metode for å gjenskape linsen innkvartering til lavpris som øyet bakre summerer rundt $200,00. Mens mindre avansert enn mange enheter brukes i dag, er teknikken mye mer kostnadseffektivt og adoptable uten at resultatene. Denne metoden er sentrert rundt manuell linse båre (MLS) avbildet i figur 1, og bruker en unik klemmesystemet på zonular fiber og en radial kronglete metode for å utvide diameteren på objektivet. Fysiologiske nøyaktigheten av protokollen valideres av funnene i Bernal et al., som studerte veien som de fremre og bakre zonular fibrene er koblet til det objektiv kapsel¹⁴. Bruker utformingen av tilpassede sko som bare krever den linsen, zonule og ciliary kropp, rettet vi å studere linsen biomekanikk ved å replikere fysiologiske overnatting.

Protocol

Følgende protokoller er tillatt under University of Marylands institusjonelle Animal Care og bruk komiteen samt institusjonelle anmeldelsen bord. Protokollene følge føderale, statlige og lokale standarder og retningslinjer fastsatt av University of Maryland policyen til biosikkerhet. 1. Disseksjon av øyet Sample Få en øye prøve lokale slakteri eller vev bank. Hvis en hele øyet globe hentes, umiddelbart ekstra linse, tilknyttede zonules og linsen.Merk: De…

Representative Results

Svin øyne, et vanlig eksempel for å studere presbyopi via linsen strekker4,15, ble innhentet, (n = 10) fra en lokal slakteri og denne protokollen ble brukt til å observere evnen til overnatting av linser. Figur 5 En viser sammenligningen av svin linsen før og etter strekker via MLS. Det var en gjennomsnittlig 0,19 ± 0,07 mm økning i linsen radius når strekkes (p < 0,00…

Discussion

Vi har utviklet en ny metode for å gi en nøyaktig og effektiv måte å studere overnatting evne til objektivet ved å benytte en to-brikke klem mekanisme å båren til prøven. Under overnatting, slapper av linsen og diameteren nedgang i respons til avslapning av zonular fiber^1,2,4,19. Metoden fokuserer på dette fenomenet av clamping og kontrollere spenningen av zonular fiber. Derfor må kri…

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