通过手动晶状体拉伸装置模拟晶状体调节的力学机制

该技术的总体目标是提供一种更可行且成本较低的方法，以准确研究晶状体的生物力学特性。该方法有助于解答眼生物力学领域中的关键问题，例如晶状体在调节能力丧失及老视发生过程中如何发生变化。该技术的主要优势在于，它能够在材料成本低、操作稳健性强的条件下，准确监测晶状体的调节能力。

获取眼球样本后，牢固地夹住眼球侧面，使用剃须刀片在距离角膜3毫米处的侧边做一个切口，深度需达到玻璃体。使用灭菌剪刀，沿着眼球周缘继续小心剪开，并用镊子将已切除的后部眼组织移除。根据需要使用镊子分离晶状体、悬韧带及附着的玻璃体，断开悬韧带与睫状体同睫状肌的连接，同时保持其与晶状体的连接。

然后去除多余的玻璃体，使晶状体能够平整地放置在手动晶状体拉伸器上。在去除多余玻璃体时，需注意保持晶状体、悬韧带及少量玻璃体的完整性。组装拉伸器时，将10毫米的鞋底及其对应的鞋盖插入拉伸器底板，使鞋槽后壁与鞋体之间保持5毫米的间隙。

使用弯头镊子将取出的晶状体正面朝上放置在底板中央，使鞋状结构支撑晶状体并覆盖中央孔。将对应的上部鞋状结构卡入位置，仅夹住悬韧带和玻璃体。然后将 plates 插入 plate case，并将堵头螺钉插入底板侧面的孔中，再将 plate case 插入底座。

为测量晶状体，将成像系统直接置于装置正上方适当距离处，以获取图像，并在视野中放置一把尺子，以便在后期处理中对图像进行精确的尺寸测量和比例标定。接下来，顺时针方向平稳而牢固地旋转扳手，以拉伸晶状体并获取晶状体图像。为确保样品间的一致性，在拉伸晶状体时必须平稳地旋转扳手。

当所有图像采集完成后，将扳手逆时针旋转，使样品恢复至静息状态，并获取晶状体最终静息状态的图像。为分析数据，将图像上传至相应的图像分析软件，并使用点选工具在晶状体周长上选择至少40个点。在“分析”菜单下选择“测量”，以获得每个选定点的位置，并利用MathLab对这些位置点进行拟合，得到拟合的半径及卡方值。

然后使用拍摄的标尺将像素半径和误差转换为实际度量单位，并进行配对双尾t检验分析，以比较单个晶状体在拉伸前后的变化。在此对10个猪眼样本的代表性分析中，晶状体半径较原始值增加了超过4%，验证了晶状体拉伸方案的有效性，且结果与文献报道一致，具有准确性。当对人眼晶状体进行测试时，观察到晶状体弹性随供体年龄增长而显著下降，这与既往关于晶状体弹性的研究结果相符。

一旦掌握，若操作得当，这种晶状体拉伸技术可在10分钟内完成。在拉伸晶状体过程中，必须持续施加扭转力直至达到限位螺钉位置，以尽量减少样本间的变异性。利用这种手动晶状体拉伸技术，我们能够监测患有多种疾病病理患者的晶状体刚度，包括糖尿病、白内障或老视患者。

该技术问世后，为眼生物力学领域的研究人员探索晶状体在调节能力丧失和/或老视发生过程中的特性开辟了道路。观看本视频后，您应能够充分理解如何使用手动晶状体拉伸装置，以获得有关晶状体的宝贵生物力学信息。请务必注意，操作生物组织可能存在极高风险，因此在执行该实验时，必须采取相应预防措施，例如穿戴适当的实验服，并在使用前对所有器械进行灭菌处理。