Los modelos actuales in vitro para la evaluación de las lentes de contacto (CLS) y otras aplicaciones relacionadas con el ojo son muy limitadas. La plataforma ocular presentado simula fisiológica flujo lagrimal, volumen de lágrimas, la exposición al aire y el desgaste mecánico. Este sistema es muy versátil y se puede aplicar a diversos análisis in vitro con CLS.
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Resumen
Resumen
Actualmente, las evaluaciones in vitro de lentes de contacto (CL) para la administración de fármacos se realizan normalmente en viales de gran volumen,1-6 que no logran imitar los volúmenes fisiológicos de las lágrimas. 7 El modelo tradicional también carece del componente de flujo lagrimal natural y del reflejo de parpadeo, ambos factores definitorios del entorno ocular. En este estudio se describe el desarrollo de un modelo novedoso, que consiste en un diseño único de 2 piezas, globo ocular y pieza palpebral, capaz de imitar el volumen fisiológico de la lágrima. Los modelos se crean a partir de moldes impresos en 3D (moldes de politetrafluoroetileno o teflón), que se pueden utilizar para generar modelos de ojos a partir de diversos polímeros, como el polidimetilsiloxano (PDMS) y el agar. Otras modificaciones en las piezas oculares, como la integración de una córnea humana o animal explantada o una construcción corneal humana, permitirán estudios oculares in vitro más complejos. Una bomba de jeringa microfluídica comercial está integrada con la plataforma para emular la secreción fisiológica de lágrimas. La exposición al aire y el desgaste mecánico se logran mediante dos actuadores mecánicos, uno de los cuales mueve la pieza del párpado lateralmente y el otro mueve el ocular circularmente. El modelo se ha utilizado para evaluar las CL para la administración de fármacos y la deposición de componentes lagrimales en las CL.
Introducción
Dos importantes áreas de interés dentro de la arena de lentes de contacto (CL) incluyen malestar y el desarrollo de nuevas aplicaciones CL. Elucidar los mecanismos subyacentes CL malestar es un tema que ha eludido el campo durante décadas. 8 El desarrollo de la novela, CL funcionales, tales como dispositivos de liberación de fármacos 1,3,9 y biosensores, 10-12 es un área de creciente interés, con los mercados potenciales sustanciales. En ambas circunstancias, un sofisticado modelo in vitro podría proporcionar información relevante para ayudar en la selección de materiales de lentes o características de diseño apropia....
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Protocolo
Todos los experimentos se realizaron de acuerdo y cumpliendo con todas las directrices pertinentes señalados por la Universidad de Waterloo comité de ética de la investigación con animales. Los ojos bovinos son donados generosamente de un matadero local.
1. Modelo de ojos
- Diseño y producción de moldes 13
- Diseño de los modelos de ojo de acuerdo con las dimensiones fisiológicas promedio de los ojos humanos adultos. 13
- Deje un espacio de 250 m entre el globo ocular y el párpado las piezas del modelo de ojo. Diseñar los moldes respectivos utilizando el software de diseño (CAD) asistido por ordenador.
- C....
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Resultados
Los moldes ojo sintetizados obtenidos a partir de la tienda de la máquina y de la impresión 3-D se muestran en la Figura 1. Estos moldes se pueden utilizar con una variedad de polímeros, tales como PDMS y agarosa, para producir los oculares con las propiedades deseadas. El conjunto de señas de la plataforma de modelo de ojo con una bomba de jeringa de microfluidos se muestra en la Figura 2. La plataforma simula el desgaste mecánico a través de la rotació.......
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Discusión
Hay tres pasos críticos dentro del protocolo que requieren una atención especial: diseño y producción de moldes (sección 1.1), conjunto de plataforma (sección 2.2.1-2.2.3), y el seguimiento de la ejecución experimental (sección 2.2.4-2.2.7 ). En términos del diseño y la producción de moldes (sección 1.1), la pieza de globo ocular debe ser diseñado de acuerdo con las dimensiones de una córnea humana. Sin embargo, se puede requerir múltiples prototipos del molde antes de una pieza globo ocular puede ser creado que se ajus.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores desean reconocer nuestra fuente de financiación CRSNG 20/20 Red para el Desarrollo de Materiales Avanzados oftálmicos.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Arduino Uno R3 (Atmega328 - ensamblado) | Placa Adafruit | 50 | |
| Motor | Adafruit | 324 | Motor y escudo del motor |
| Acoplador de pierna igual 1.6mm 1/16" | VWR | CA11009-280 | 50 piezas de conector de tubo |
| Tubo PT/SIL 1/16"x1/8" | VWR | 16211-316 | Caja de 50 pies |
| PDMS | Dow Corning | Sylgard 184 Encapsulación de | |
| Agarosa, tipo 1-A, baja EEO | Sigma-Aldrich | A0169-25G | |
| PHD UltraTM | Harvard Apparatus | 703006 | Bomba microfluídica |
| Córnea bovina | Cargill, Guelph/ON | ||
| Soldidworks | Dassault Systèmes | Software | |
| Impresión 3D | Universidad de Waterloo - Centro de impresión 3D | ||
| Herramientas de disección | Herramientas de ciencia fina Herramientas | generales de disección | |
| Medio 199 | Sigma-Aldrich | Medio de cultivo Almacenamiento para córnea | |
| Suero fetal bovino | Thermo Fisher | Añadir al medio de cultivo, 3% de volumen total |
Referencias
- Phan, C. M., Subbaraman, L. N., Jones, L. In vitro drug release of natamycin from beta-cyclodextrin and 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrin-functionalized contact lens materials. J Biomater Sci Polym Ed. 25, 1907-1919 (2014).
- Peng, C. C., Kim, J., Chauhan, A.
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