Name: محاكاة ميكانيكا عدسة السكن عن طريق عدسة يدوية نقالة (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 14 s
Description: تعلم محاكاة ميكانيكا عدسة العين باستخدام عدسة يدوية نقالة لدراسة التكيف البصري وتحليل تغيرات العدسة المرتبطة بمرض الشيخوخة البصرية. هذه التقنية فعالة من حيث التكلفة وتوفر رؤى قيمة حول الخصائص الحيوية للعدسة.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

ويتم قبول البروتوكولات التالية تحت رعاية الحيوان المؤسسية في جامعة ميريلاند واستخدام اللجنة فضلا عن مجلس المراجعة المؤسسية. البروتوكولات تتبع المعايير الاتحادية والولائية والمحلية، والمبادئ التوجيهية التي وضعتها جامعة ماريلاند السياسة المتعلقة بالسلامة الأحيائية.
1-تشريح العين عينة
<ol><li>
الحصول على نموذج عين من مصرف محلي في المسلخ أو الأنسجة. إذا كان يتم الحصول عليها عين كامل أنحاء العالم، مباشرة استخراج العدسة، زونوليس المرفقة، والجسم الزجاجي. ملاحظة: التفاصيل المحددة الموصوفة أدناه تتصل بعيون الخنزير والبشرية على السواء.<ol>
<li>باستخدام مقص جراحي تطهيرها والملقط، قطع وإزالة جميع الأنسجة الزائدة المحيطة الصلبة العينية.</li>
		<li>إيمانا راسخا عقد العين في الجانب الخاص بها، واستخدام شفرة حلاقة، جعل شق صغير بجانب العين 3 ملم بعيداً عن القرنية. جعل العميقة قص ما يكفي توصلنا إلى الجسم الزجاجي داخل العين.</li>
		<li>باستخدام مقص، قص بعناية إضافية على طول شق حول المحيط العين. تجنب ثقب العدسة. ويبين الشكل 2ألفصورة تمثيلية.</li>
		<li>مرة واحدة وقد تم قطع خارج محيط العين، إزالة الأنسجة الخلفي للعين باستخدام الملقط. عزل زونوليس والجسم الهدبي، العدسة والجسم الزجاجي المرفقة مع الملقط. ويبين الشكل 2بصورة تمثيلية.</li>
		<li>باستخدام المقص والملقط، إزالة الزائدة زجاجي حتى يمكن وضع العدسة مسطح على MLS. ملاحظة: في حالات زراعة القرنية، يستخدم الزر القرنية في الجراحة وبقية أنحاء العالم متاحة لأغراض البحث. ومع ذلك، يمكن استخدامها هذا العالم الجزئي لا يزال في إعداد الأنسجة الإعداد عدسة نقالة. إلا إذا كان يتم الحصول مؤخرة، فقط تنفيذ الخطوة 1.1.4–1.1.5.</li>
	</ol>
</li>
	<li>تطهير جميع التشريح بعد المعدات المستخدمة في حل التبييض 15% لمدة 30 دقيقة.</li>
</ol>2-محاكمة جمعية نقالة عدسة دليل
<ol><li>إدراج قيعان الأحذية 10 ملم وقمم الأحذية المقابلة في أسفل لوحة من MLS حيث لا تزال هناك فجوة 5 ملم بين الجدار الخلفي للمسافة البادئة الأحذية والأحذية نفسها.</li>
	<li>قم بمحاذاة لوحات العلوي والسفلي، والعض اللوحات معا؛ الجهاز الآن في موقف أونستريتشيد.</li>
	<li>إدراج اللوحات في حالة اللوحة والمسمار سداده في حفرة تقع على جانب أسفل لوحة.</li>
	<li>إدراج قضية اللوحة إلى القاعدة ووجع في المسافات البادئة تمت محاذاته.</li>
	<li>تطور وجع عقارب الساعة حتى يصل المسمار وقف التعاقد الأحذية، وتطور عقارب الساعة إلى الوراء العودة الأحذية إلى موقف أونستريتشيد الأصلي.</li>
</ol>3-تركيب العدسة
<ol><li>إدراج قيعان الأحذية 10 ملم في أسفل لوحة في MLS حيث مم 5 الفجوة بين ما زال الجدار الخلفي للمسافة البادئة الأحذية والأحذية نفسها.</li>
	<li>استخدام الملقط المنحنية، مكان مواجهة عدسة المستخرجة في منتصف أسفل لوحة حيث أن الأحذية هي دعم العدسة أكثر من ثقب مركزي.</li>
	<li>انجذاب أعلى المقابلة للأحذية في مكانها، لقطة فقط في زونوليس وفي الجسم الزجاجي. ضمان بصريا أن العدسة يبقى كما تركزت قدر الإمكان في أسفل لوحة.</li>
	<li>كرر الخطوات من 2، 2، 3-4.</li>
</ol>4-قياس العدسة
<ol><li>وضع نظام تصوير مباشرة أعلى الجهاز لالتقاط الفيديو والصور من عملية تمتد. تأكد من تضمين مسطرة في إطار الصورة بدقة حجم ونطاق الصور في مرحلة ما بعد المعالجة. ملاحظة: أي نظام تصوير مناسبة كافية لهذه الخطوة؛ هنا علينا استخدام 12 ميجا بكسل، autofocusing الذكي قدم واحدة من العينة.</li>
	<li>بشدة حتى الآن بسلاسة، تدوير وجع في اتجاه عقارب الساعة لتمتد العدسة. ويبين الشكل 3 صور الممثل في أونستريتشيد وامتدت الدولة.</li>
	<li>بعد تصوير العدسة ممدد، تدوير وجع في اتجاه عقارب الساعة لاستعادة العينة إلى حالة الراحة. ملاحظة: من الضروري أن يتم قياس العدسة في الوقت مناسب بغية التقليل من الجفاف للعدسة.</li>
	<li>وضوح تصوير الحالة النهائية يستريح للعدسة.</li>
</ol>5-بيانات التحليل
<ol><li>تحميل الصورة إلى إيماجيج، واستخدام ميزة "نقطة" لتحديد مالا يقل عن 40 نقطة حول المحيط العدسة كما هو موضح في الشكل 4أ. استخدم الخيار "قياس" ← "تحليل" تسفر عن موقع كل نقطة المحدد.</li>
	<li>صالح (باستخدام برامج مثل MATLAB) موقع النقاط بغية الحصول نصف قطرها و chi-square لصالح كما هو موضح في الشكل 4ب. تحويل نصف قطرها بكسل والخطأ في القياسات باستخدام المسطرة وتصويرها.</li>
	<li>أداء إقران اثنين الذيل الاختبار t لمقارنة عدسة فردية قبل وبعد تمتد من MLS.</li>
</ol>

<ol><li>Von Helmholtz, H. Uber die akkommodation des auges. Arch Ophthal. 1, 1-74 (1855).</li>
<li>Schachar, R. A., Black, T. D., Kash, R. L., Cudmore, D. P., Schanzlin, D. J. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/279579409_The_mechanism_of_accommodation_and_presbyopia_in_the_primate">The mechanism of accommodation and presbyopia in the primate.</a> Ann Ophthalmol. 27, 58-67 (1995).</li>
<li>Glasser, A., Campbell, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Presbyopia+and+the+optical+changes+in+the+human+crystalline+lens+with+age%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Presbyopia and the optical changes in the human crystalline lens with age.</a> Vision Res. 38 (2), 209-229 (1998).</li>
<li>Reilly, M. A., Hamilton, P. D., Perry, G., Ravi, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+the+behavior+and+natural+and+refilled+porcine+lenses+in+a+robotic+lens+stretcher%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Eye+Res%22%5BJournal%5D)">Comparison of the behavior and natural and refilled porcine lenses in a robotic lens stretcher.</a> Exp Eye Res. 88, 483-494 (2009).</li>
<li>Langenbucher, A., Huber, S., Nguyen, N. X., Seitz, B., Gusek-Schneider, G. C., Küchle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+accommodation+after+implantation+of+an+accommodating+posterior+chamber+intraocular+lens%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cataract+Refract+Surg%22%5BJournal%5D)">Measurement of accommodation after implantation of an accommodating posterior chamber intraocular lens.</a> J Cataract Refract Surg. 29 (4), 677-685 (2003).</li>
<li>Ehrmann, K., Ho, A., Parel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+analysis+of+the+accommodative+apparatus+in+primates%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Exp+Optom%22%5BJournal%5D)">Biomechanical analysis of the accommodative apparatus in primates.</a> Clin Exp Optom. 91 (4), 411(2008).</li>
<li>Pinilla Cortés, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Protocols+for+Ex+Vivo+Lens+Stretching+Tests+to+Investigate+the+Biomechanics+of+the+Human+Accommodation+Apparatus%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Experimental Protocols for Ex Vivo Lens Stretching Tests to Investigate the Biomechanics of the Human Accommodation Apparatus.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 56 (5), 2926(2015).</li>
<li>Fisher, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+elastic+constants+of+the+human+lens%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">The elastic constants of the human lens.</a> J Physiol. 212 (1), 147-180 (1971).</li>
<li>Eppig, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+eye+model+and+measurement+setup+for+investigating+accommodating+intraocular+lenses%5BTitle%5D)+AND+%22Z+Med+Ohys%22%5BJournal%5D)">Biomechanical eye model and measurement setup for investigating accommodating intraocular lenses.</a> Z Med Ohys. 23 (2), 144-152 (2013).</li>
<li>Manns, F., Parel,, et al. Response of Human and Monkey Lenses in a Lens Stretcher. Invest Ophthalmol Vis Sci. 48 (7), 3260(2007).</li>
<li>Scarcelli, G., Kim, P., Yun, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+measurement+of+age-related+stiffening+in+the+crystalline+lens+by+Brillouin+optical+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">In vivo measurement of age-related stiffening in the crystalline lens by Brillouin optical microscopy.</a> Biophys J. 101 (6), 1539-1545 (2011).</li>
<li>Besner, S., Scarcelli, G., Pineda, R., Yun, S. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Vivo+Brillouin+Analysis+of+the+Aging+Crystalline+Lens%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">In Vivo Brillouin Analysis of the Aging Crystalline Lens.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 57 (13), 5093(2016).</li>
<li>Cortes, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Protocols+for+Ex+Vivo+Lens+Stretching+Tests+to+Investigate+the+Biomechanics+of+the+Human+Accommodation+Apparatus%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Experimental Protocols for Ex Vivo Lens Stretching Tests to Investigate the Biomechanics of the Human Accommodation Apparatus.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 56 (5), 2926-2932 (2015).</li>
<li>Bernal, A., Parel, J. -M., Manns, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+Posterior+Zonular+Fiber+Attachment+on+the+Anterior+Hyaloid+Membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Evidence for Posterior Zonular Fiber Attachment on the Anterior Hyaloid Membrane.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 (11), 4708(2006).</li>
<li>Kammel, R., Ackermann, R., Mai, T., Damm, C., Nolte, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pig+Lenses+in+a+Lens+Stretcher%5BTitle%5D)+AND+%22Optom+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Pig Lenses in a Lens Stretcher.</a> Optom Vis Sci. 89 (6), 908-915 (2012).</li>
<li>Hahn, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+Ex+Vivo+Porcine+Lens+Shape+During+Simulated+Accommodation%2C+Before+and+After+fs-Laser+Treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Measurement of Ex Vivo Porcine Lens Shape During Simulated Accommodation, Before and After fs-Laser Treatment.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 56 (9), 5332-5343 (2015).</li>
<li>D'Antin, J. C., Cortes, L. P., Montenegro, G. A., Barraquer, R. I., Michael, R. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1755-3768.2015.0333/abstract">Evaluation of a portable manual stretching device to simulate accommodation.</a> Acta Ophthalmol. 93 (255), (2015).</li>
<li>Pierscionek, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+response+of+human+lenses+to+stretching+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Eye+Res%22%5BJournal%5D)">Age-related response of human lenses to stretching forces.</a> Exp Eye Res. 60 (3), 325-332 (1995).</li>
<li>Marussich, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+Crystalline+Lens+Volume+During+Accommodation+in+a+Lens+Stretcher%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">Measurement of Crystalline Lens Volume During Accommodation in a Lens Stretcher.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. 56 (8), 4239(2015).</li>
<li>Martinez-Enriquez, E., Pérez-Merino, P., Velasco-Ocana, M., Marcos, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((OCT-based+full+crystalline+lens+shape+change+during+accommodation+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Exp%22%5BJournal%5D)">OCT-based full crystalline lens shape change during accommodation in vivo.</a> Biomed Opt Exp. 8 (2), 918-933 (2017).</li>
</ol>

وقد آب حصة ملكية في "شركة استشارات بيونيكو".

ونحن قد وضعت طريقة جديدة لتوفير طريقة دقيقة وفعالة لدراسة إمكانية الإقامة للعدسة باستخدام إليه لقط المزدوج-قطعة لزوجين نقالة للعينة. أثناء الإقامة، يرتاح العدسة، وإنقاص القطر ردا على الاسترخاء من ألياف زونولار1،،من24،19. الأسلوب الذي يركز على هذه الظاهرة لقط والسيطرة على توتر ألياف زونولار. لهذا السبب، يجب اتخاذ العناية المركزة المشبك زونوليس داخل الحذاء محاكاة بدقة السكن عدسة الفسيولوجية. لضما...

السكن هو العملية التي العين البشرية قادرة على التكيف بشكل حيوي على شكل عدسة البلورية رؤية الأشياء على مسافات بعيدة أو قريبة في التركيز الحاد. السكن عملية النشاط الحيوي ارتباطاً وثيقا. عند العصبية التحفيز، تنتج العضلات الهدبية قوة على الجسم الهدبي وألياف زونولي أن نعلق على محيط عدسة كبسولة1،2. بينما هناك نظريات مختلفة وراء الميكانيكا الحيوية الإقامة، الأكثر قبولا هو فرضية هلمهولتز. ووفقا للفرضية، العدسة في دولة امتدت طبيعية، المقابلة للشكل أنحف من العدسة التي الأمثل لتركيز الأشياء البعيدة. لتغيير التركيز إلى كائنات أوثق، عقد العضلات الهدبية واسترخاء الألياف زونولار. وفي المقابل، يمسك العدسة، زيادة الانحناءات السطح الأمامي والخلفي. يقابل ذلك زيادة في الطاقة ديوبتريك التي ضرورية للقرب من الرؤية، ولذلك، البعد البؤري أقصر1.
القدرة على استيعاب الخطر مع مرور الوقت عن طريق شرط اسمه شيخوخة. التي تؤثر على كل فرد من سن 50 سنة، يجعل شيخوخة العين غير قادر على بشكل حيوي تغيير التركيز من الآن لإغلاق المسافات3. ولمكافحة شيخوخة، الأساليب الحالية السلبية بما في ذلك العدسات التصحيحية والنظارة. مع زيادة قدرة المرء على التركيز على الأشياء القريبة في قليل من الطائرات، لا يمكن استعادة هذه العلاجات السلبي قدرة التركيز الحيوي4،العدسة5. من أجل علاج شيخوخة كفاءة، أو ربما منع ذلك، هناك حاجة مستمرة إلى فهم أفضل للإقامة.
لدراسة عدسة الإقامة، قد وضعت عددا من أجهزة لمحاكاة ظاهرة السابقين فيفو4،6،7،،من89. وأدخلت الغزل الأقراص أولاً لرصد تمتد من العدسة عن طريق القوى المركزية الطاردة8. لتكرار هذه الظاهرة أكثر دقة، وعرض الأجهزة العدسة تمتد تدريجيا وابتكر. استخدام عدسة نقالة، Manns وآخرون. وتتميز القوة المطلوبة لاستيعاب العدسة بينما ربط مثل هذه السلطة العدسة وقطرها الاستوائي9. الفهم الحالي أن يتصلب العدسة مع التقدم في السن، أدى إلى انخفاض تغيير شكل عدسة استجابة لقوة متساوية من الجسم الهدبي3،10،،من1112.
الحالي عدسة نقالات غالباً ما تنطوي على إعداد معقدة، تنفيذ معدلات تمتد للبرمجة، والإلكترونيات، ويتطلب جثة كاملة مقلة العين6،،من710،13. هذا الشرط يزيد من التكلفة لكل تجربة لما يزيد على مبلغ 500.00 كل العين ويقلل من توافر عينة. هنا نقدم طريقة لتكرار الإقامة عدسة تكلفة منخفضة كما العين الخلفي يبلغ حوالي 200.00 دولار. أقل تطورا من العديد من الأجهزة المستخدمة اليوم، في حين الأسلوب أكثر فعالية من حيث التكلفة وتبني دون المساس بنتائج. هذا الأسلوب تتمحور حول عدسة يدوية نقالة (MLS) هو مبين في الشكل 1، ويستخدم نظام لقط فريدة من نوعها على ألياف زونولار وطريقة اللف شعاعي لتوسيع قطر العدسة. يتم التحقق من دقة الفسيولوجية للبروتوكول باستنتاجات برنال et al.، الذي درس المسار الذي ترتبط الألياف زونولار الأمامي والخلفي ل كبسولة العدسة14. باستخدام تصميم الأحذية المخصصة التي لا تتطلب سوى العدسة، زونولي، والجسم الهدبي، نحن تهدف إلى دراسة الميكانيكا الحيوية العدسة بتكرار الإقامة الفسيولوجية.

<table><tbody><tr><td>نقالة العدسة اليدوية</td><td>Bioniko</td><td>MLS</td><td>ستتطلب الأنواع الحيوانية المختلفة أحجام مختلفة من الأحذية</td></tr><tr><td>عينات عين الخنازير</td><td>جورج جي روبرسبرغر ؛ المسلخ</td><td>N / A</td><td>تم الحصول على مقل عيون كاملة</td></tr><tr><td>عينات العين البشرية</td><td>تم طلب التبادل الوطني لأبحاث الأمراض</td><td>N / A</td><td>القطبين الخلفية بدون القرنيات</td></tr><tr><td>مقص تشريح (5 1/2 '' مستقيم)</td> <td>علوم المجهري الإلكتروني</td><td>72960</td><td></td></tr><tr><td>ملقط الأنسجة (4 1/2 بوصة)</td> <td>علوم ميكروسوبي الإلكترون</td><td>72960</td><td></td></tr><tr><td>iPhone 6s</td><td>Apple</td><td>N / A</td><td>أي نظام تصوير بدقة ~ 0.1 مم سيعمل</td></tr><tr><td>هيبوكوريت الصوديوم</td><td>كلوركس</td><td>كلوركس المبيض العادي</td> أي <td>مطهر سيعمل</td></tr></tbody></table>

محاكاة ميكانيكا عدسة السكن عن طريق عدسة يدوية نقالة

Simulating the Mechanics of Lens Accommodation via a Manual Lens Stretcher

والهدف من هذا البروتوكول تقليد الميكانيكا الحيوية الفسيولوجية الإقامة بطريقة فعالة من حيث التكلفة، وعملياً. يتحقق السكن من خلال انكماش الجسم الهدبي والاسترخاء من ألياف زونولي، الذي ينتج سماكة العدسة اللازم للقرب من الرؤية. نقدم هنا، الرواية، والأسلوب البسيط الذي يتكرر الإقامة بتوتير زونوليس متصلة بكبسولة العدسة عن طريق عدسة يدوية نقالة (MLS). هذا الأسلوب ترصد تمتد شعاعي، يتحقق بعدسة عندما يتعرض لقوة متسقة ويسمح بإجراء مقارنة لاستيعاب العدسات، والتي يمكن أن تمتد إلى مراعاة عدم العدسات، والتي لا يمكن أن يتم تمدد. الأهم من ذلك، الأزواج نقالة زونوليس مباشرة، ولا على الصلبة العينية للعين، وبالتالي تتطلب فقط العدسة، زونوليس، والجسم الهدبي بدلاً من نموذج الكرة الأرضية بأسرها. يمكنك تقليل هذا الاختلاف إلى حد كبير تكاليف اقتناء العدسات الجثث المانحة بحوالي 62% مقارنة بالحصول الكرة الأرضية بأسرها.

تم الحصول على عيون الخنزير، ونموذج مشترك لدراسة شيخوخة عبر العدسة تمتد15من4،،، (n = 10) من المسالخ محلية وهذا البروتوكول تم استخدامه لمراقبة إمكانية الإقامة للعدسات. الشكل 5 A يظهر المقارنة بين العدسة الخنزير قبل وبعد تمتد عبر MLS. كانت هناك زيادة 0.07 مم ± متوسط 0.19 في دائرة نصف قطرها العدسة عندما امتدت (ف &lt; 0.001)، ومساواة إلى زيادة 1.62% 4.2 ± من دائرة نصف قطرها الأصلي...

نقدم وسيلة فعالة لدراسة السكن العدسة باستخدام عدسة يدوية نقالة. بروتوكول يقلد متصلة السكن الفسيولوجية عن طريق سحب زونوليس حول كبسولة العدسة، وبالتالي تمتد العدسة.

The goal of this protocol is to mimic the biomechanics of physiological accommodation in a cost-efficient, practical manner. Accommodation is achieved ...

الهدف العام من هذه التقنية هو توفير طريقة أكثر جدوى وغير مكلفة لدراسة الميكانيكا الحيوية للعدسة بدقة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال الميكانيكا الحيوية للعين حول كيفية تغير العدسة مع فقدان التكيف وظهور طول النظر الشيخوخي. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تراقب بدقة قدرة العدسة على الاستيعاب بتكلفة مواد منخفضة ومتانة إجرائية عالية.بعد الحصول على عينة العين ، أمسك جانب العين بإحكام واستخدم شفرة حلاقة لعمل شق صغير على طول الجانب على بعد ثلاثة ملليمترات من القرنية بعمق كاف للوصول إلى الجسم الزجاجي. باستخدام مقص معقم ، استمر في شق محيط ظروف العين بعناية باستخدام الملقط لإزالة أنسجة العين الخلفية بمجرد استئصالها. اعزل العدسة والمناطق والجسم الزجاجي المرفق باستخدام الملقط حسب الضرورة لفصل المناطق والجسم الهدبي عن العضلات الهدبية مع الحفاظ على الاتصال بالعدسة.ثم قم بإزالة الجسم الزجاجي الزائد حتى يمكن وضع العدسة بشكل مسطح على نقالة العدسة اليدوية. احرص على الحفاظ على العدسة والمناطق والحد الأدنى من الجسم الزجاجي سليمة أثناء إزالة الجسم الزجاجي الزائد. لتجميع نقالة ، أدخل قيعان الأحذية مقاس 10 ملم وأسطح الأحذية المقابلة لها في اللوحة السفلية للنقالة بحيث تبقى فجوة خمسة ملليلتر بين الجدار الخلفي لمسافة بادئة للحذاء والحذاء نفسه.باستخدام ملقط منحني، ضع العدسة المستخرجة ووجهها لأعلى في منتصف اللوحة السفلية بحيث تدعم الأحذية العدسة فوق الفتحة المركزية. التقط الجزء العلوي المقابل من الحذاء في مكانه مع قص المناطق والجسم الزجاجي فقط. ثم أدخل الألواح في علبة اللوحة وبرغي السدادة في الفتحة الموجودة على جانب اللوحة السفلية وأدخل علبة اللوحة في القاعدة.لقياس العدسة ، ضع نظام تصوير مباشرة فوق الجهاز على المسافة المناسبة للحصول على الصور ووضع مسطرة في مجال الرؤية لتحجيم الصور وقياسها بدقة في المعالجة اللاحقة. بعد ذلك ، قم بتدوير مفتاح الربط بقوة وسلاسة في اتجاه عقارب الساعة لتمديد العدسة والحصول على صور للعدسة. لضمان الاتساق بين العينة والعينة ، من الضروري تدوير مفتاح الربط بسلاسة أثناء تمديد العدسة.عندما يتم الحصول على جميع الصور ، قم بتدوير مفتاح الربط في عكس اتجاه عقارب الساعة لاستعادة العينة إلى حالة الراحة والحصول على صور حالة الراحة النهائية للعدسة. لتحليل البيانات ، قم بتحميل الصور إلى برنامج تحليل الصور المناسب واستخدم النقطة لتحديد 40 نقطة على الأقل حول محيط العدسة. ضمن قائمة التحليل، حدد قياس لإنتاج موقع كل نقطة محددة وملاءمة نقاط الموقع مع MathLab للحصول على نصف قطر ومربع كاي للملاءمة.ثم استخدم المسطرة المصورة لتحويل نصف قطر البكسل والخطأ إلى مقاييس وإجراء تحليل اختبار t ثنائي الذيل لمقارنة عدسة فردية قبل التمدد وبعده. في هذا التحليل التمثيلي ل 10 عينات من عين الخنازير ، أظهرت العدسات زيادة بنسبة تزيد عن 4٪ عن أنصاف قطرها الأصلية للتحقق من صحة بروتوكول تمدد العدسة مع كل من اتساق الأدبيات ودقتها. عندما تم اختبار العدسات البشرية ، لوحظ انخفاض كبير في مرونة العدسة بالارتباط مع عمر المتبرع كما هو متوقع من دراسات مرونة العدسة السابقة.بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال تقنية شد العدسة هذه في أقل من 10 دقائق إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء مد العدسة ، من المهم أن تتذكر توفير قوة شد مستمرة حتى يتم الوصول إلى المسمار السدادة لتقليل التباين بين العينات. باستخدام تقنية تمدد العدسة اليدوية هذه ، يمكننا مراقبة صلابة العدسة للمرضى الذين يعانون من مجموعة متنوعة من أمراض الأمراض بما في ذلك مرضى السكري أو إعتام عدسة العين أو طول النظر الشيخوخي.بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الميكانيكا الحيوية للعين لاستكشاف خصائص العدسة أثناء فقدان التكيف و / أو مراحل بداية قصر النظر الشيخوخي. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية استخدام نقالة العدسة اليدوية للحصول على رؤية ميكانيكية حيوية قيمة حول العدسة. لا تنس أن العمل مع الأنسجة البيولوجية يمكن أن يكون خطيرا للغاية وأن الاحتياطات مثل ارتداء ملابس المختبر المناسبة وتعقيم جميع الأدوات قبل الاستخدام يجب دائما اتخاذ أثناء تنفيذ هذا الإجراء.

simulating-mechanics-lens-accommodation-via-manual-lens

Research

JoVE Journal

Bioengineering

الهندسة الحيوية

يقدم هذا المخطوط تقنية لتطبيق أو إطلاق القوات على الخلايا أو الأنسجة الملتصقة باستخدام أحادي الاتجاه تمتد.

تمتد خلايا Micropatterned على غشاء PDMS

تم تطوير بروتوكول تصوير جديد باستخدام مشغل ميكانيكي مخصص يعمل بمحرك للسماح بقياس الاستجابات في الوقت الفعلي للإجهاد الميكانيكي في الخلايا الحية. فيما يتعلق بعلم الأحياء الميكانيكي ، يمكن للنظام تطبيق سلالات تصل إلى 20٪ مع السماح بالتصوير في الوقت الفعلي تقريبا باستخدام الفحص المجهري متحد البؤر أو القوة الذرية.

يعيش التصوير خلية خلال الإمتداد الميكانيكية

هنا ، نقوم بتصنيع هياكل بوليمرية دقيقة / نانو ثلاثية الأبعاد يمكن فيها هندسة كل من الشكل والمحاذاة الجزيئية بدقة مقياس نانومتر باستخدام الكتابة بالليزر المباشر. يمكن التحكم في التشوه الناجم عن الضوء لعدة أنواع من الهياكل المجهرية المطاطية البلورية السائلة في المقياس المجهري.

المحركات الخفيفة ذات شكل حر - تصنيع ومراقبة يشتغل في مقياس المجهري

ترتبط الزيادات المرتبطة بالعمر في تصلب عدسة العين بطول النظر الشيخوخي. يصف هذا البروتوكول طريقة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لقياس صلابة عدسة الماوس. تصبح عدسات الماوس ، مثل العدسات البشرية ، أكثر صلابة مع تقدم العمر. هذه الطريقة دقيقة ويمكن تكييفها مع العدسات من الكبيرة.

التطبيق التتابعي من coverslips الزجاج لتقييم الضاغطة تصلب العدسة الفأر: الانفعال والمظهرية تحليلات

تتضمن الطريقة المقدمة التمدد الأحادي من الهيدروجيلات الناعمة ثلاثية الأبعاد المضمنة في مطاط السيليكون مع السماح بالفحص المجهري البؤري الحي. يتم توضيح توصيف سلالات الهيدروجيل الخارجية والداخلية وكذلك محاذاة الألياف. الجهاز والبروتوكول وضعت يمكن تقييم استجابة الخلايا لمختلف أنظمة سلالة.

سلالة تسيطر عليها من هيدروجيلس 3D تحت التصوير المجهري لايف

نقدم طريقة آلية لتوصيف معامل المرونة الفعال لعدسة العين باستخدام اختبار الضغط.

اختبار الضغط الآلي لعدسة العين

هنا ، نقدم جهاز تمدد متساوي المحور متعدد الاستخدامات يتم تشغيله بالهواء المضغوط ومتوافق مع الفحص المجهري عالي الدقة.

جهاز تمدد متساوي المحور للفحص المجهري الفلوري متحد البؤر للخلايا الحية عالية التكبير

هنا، نقدم جهازا جديدا يطبق موجات الإجهاد متساوية الخواص وأحادية المحور على الخلايا مع دعم الزراعة على الركائز ذات الصلابة القابلة للتعديل ومصفوفات البروتين القابلة للتخصيص. تمكن هذه المنصة البسيطة والاقتصادية الباحثين من دراسة كيفية تنظيم الإشارات الميكانيكية لوظيفة الخلايا في الدراسات الأساسية والسياقات المتعلقة بالأمراض.

منصة مبتكرة للتمدد والتصوير الخلوي في المختبر

وقد وضعت رواية الضغط الخلية التسرع التجربة باستخدام جهاز شريط Kolsky للتحقيق في الآليات الجزيئية / الخلوية من الانفجار الناجم إصابات في الدماغ.

التسرع الضغط من الخلايا العصبية في الدماغ الرضية لدراسة الإصابات

الإجراء يدل على منهجية elastography بالرنين المغناطيسي لرصد نتائج هندسيا من الأنسجة الدهنية والبنى المكونة للعظم هندسيا من خلال تقييم محلي موسع من الخواص الميكانيكية باستخدام المجهرية elastography بالرنين المغناطيسي (μMRE).

المغناطيسي منهجية Elastography الرنين لتقييم الأنسجة المهندسة النمو كونستركت

تعلم محاكاة ميكانيكا عدسة العين باستخدام عدسة يدوية نقالة لدراسة التكيف البصري وتحليل تغيرات العدسة المرتبطة بمرض الشيخوخة البصرية. هذه التقنية فعالة من حيث التكلفة وتوفر رؤى قيمة حول الخصائص الحيوية للعدسة.

محاكاة ميكانيكا عدسة السكن عن طريق عدسة يدوية نقالة

استكشف المزيد من الفيديوهات