Entwicklung eines<em&gt; In Vitro</em&gt; Ocular Platform Kontaktlinsen zu Test

Zusammenfassung

Aktuelle In - vitro - Modelle zur Bewertung von Kontaktlinsen (CLS) und andere Augenbezogene Anwendungen sind stark eingeschränkt. Die dargestellte Augen Plattform simuliert physiologische Tränenfluss, Tränenvolumen, Lufteinflüssen und mechanischer Verschleiß. Dieses System ist sehr vielseitig und kann auf verschiedene in vitro mit CLs Analysen angewendet werden.

Zusammenfassung

Derzeit werden In-vitro-Bewertungen von Kontaktlinsen (CLs) für die Verabreichung von Medikamenten typischerweise in großvolumigen Fläschchen ^{durchgeführt,1-6} die physiologischen Tränenvolumina nicht nachahmen. ⁷ Dem traditionellen Modell fehlen auch die natürliche Tränenflusskomponente und der Blinzelreflex, die beide bestimmende Faktoren des Augenmilieus sind. In dieser Studie wird die Entwicklung eines neuartigen Modells beschrieben, das aus einem einzigartigen 2-teiligen Design, Augapfel- und Augenlidstück, besteht, das in der Lage ist, das physiologische Tränenvolumen nachzuahmen. Die Modelle werden aus 3D-gedruckten Formen (Polytetrafluorethylen- oder Teflonformen) hergestellt, mit denen Augenmodelle aus verschiedenen Polymeren, wie z.B. Polydimethylsiloxan (PDMS) und Agar, erzeugt werden können. Weitere Modifikationen an den Okularen, wie z.B. die Integration einer explantierten menschlichen oder tierischen Hornhaut oder eines menschlichen Hornhautkonstrukts, ermöglichen komplexere in vitro Augenuntersuchungen. Eine kommerzielle mikrofluidische Spritzenpumpe ist in die Plattform integriert, um die physiologische Tränensekretion zu emulieren. Lufteinwirkung und mechanischer Verschleiß werden durch zwei mechanische Aktuatoren erreicht, von denen einer das Lidstück seitlich und der andere das Augapfelokular kreisförmig bewegt. Das Modell wurde verwendet, um CLs für die Wirkstoffabgabe und die Ablagerung von Tränenkomponenten auf CLs zu bewerten.

Einleitung

Zwei wesentliche Bereiche von Interesse innerhalb der Kontaktlinse (CL) Arena sind Unbehagen und die Entwicklung neuer CL-Anwendungen. Die zugrunde liegenden Mechanismen CL Beschwerden Aufklären ist ein Thema, das Feld für Jahrzehnte. ⁸ Die Entwicklung neuer, funktionaler CLs, wie Drug-Delivery - Geräte ^1,3,9 und Biosensoren ausgewichen hat, ^10-12 ein Bereich von wachsendem Interesse ist, mit erheblichen potenziellen Märkten. In beiden Fällen würde ein hoch entwickeltes In - vitro - Modell relevanten Informationen zur Verfügung mit der Auswahl geeigneter Linsenmaterialien oder Konstruktionsmerkmale , während....

Protokoll

Alle Experimente wurden in Übereinstimmung und Einhaltung aller einschlägigen Richtlinien skizziert von der University of Waterloo Tierforschungsethikkommission abgeschlossen. Die Rinderaugen sind großzügig von einem örtlichen Schlachthof gespendet.

1. Augen Modell

1. Konstruktion und Herstellung von Formen ¹³
   1. Entwerfen Sie die Augenmodelle entsprechend den durchschnittlichen physiologischen Dimensionen des menschlichen erwachsenen Augen. ¹³
   2. Lassen Sie einen Abstand von 250 & mgr; m zwischen dem Augapfel und dem Augenlid Stücke des Augenmodells. Entwerfen Sie die jeweiligen Formen unter Verwendung von Computer-....

Ergebnisse

Die synthetisierten Augenformen aus der Werkstatt erhalten und von 3-D - Druck sind in Abbildung 1 dargestellt. Diese Formen können mit einer Vielfalt von Polymeren, wie PDMS und Agarose, verwendet werden Okulare mit den gewünschten Eigenschaften herzustellen. Das bedeutete Montage des Augenmodells Plattform mit einer Mikrofluidik - Spritzenpumpe ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Plattform simuliert mechanischen Verschleiß über die Drehung des Augapfel.......

Diskussion

Es gibt drei wichtige Schritte innerhalb des Protokolls, die besondere Aufmerksamkeit erfordern: Design und Herstellung von Formen (Abschnitt 1.1), Plattformeinheit (Abschnitt 2.2.1-2.2.3) und die Überwachung der Versuchslauf (Abschnitt 2.2.4-2.2.7 ). In Bezug auf die Konstruktion und Herstellung von Formen (Abschnitt 1.1), sollte der Augapfel Stück nach den Abmessungen einer menschlichen Hornhaut ausgebildet sein. Allerdings kann es mehrere Prototypen der Form vor einem Augapfel Stück benötigen, können erstellt werden,.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Arduino Uno R3 (Atmega328 - montiert)	Adafruit	50	Board
Schrittmotor	Adafruit	324	Motor und Motorschild
Gleichschenkel 1,6 mm 1/16"	VWR	CA11009-280	50 Stück Rohrverbinder
Schlauch PT/SIL 1/16" x1/8"	VWR	16211-316	Gehäuse von 50feet
PDMS	Dow Corning	Sylgard 184 Solarzellenverkapselung
Agarose, Typ 1-A, niedriger EEO	Sigma-Aldrich	A0169-25G
PHD UltraTM	Harvard Apparat	703006	MicroFluidic Pump
Rinderhornhaut	Cargill, Guelph/ON
Soldidworks	Dassault Systèmes		Software
3D-Druck	Universität Waterloo - 3D-Druckzentrum
Sezierwerkzeuge	Fine Science Tools		Allgemeine Präparierwerkzeuge
Medium 199	Sigma-Aldrich		Nährmedium Lagerung für Hornhaut
Fötales Rinderserum	Thermo Fisher		Zum Nährmedium hinzufügen, 3 % Gesamtvolumen