Développement d&#39;un<em&gt; In vitro</em&gt; Plateforme Ocular pour tester Lentilles de contact

Résumé

Les modèles actuels in vitro pour l' évaluation des lentilles de contact (Cls) et d' autres applications liés aux yeux sont très limitées. La plate-forme oculaire présenté simule l'écoulement physiologique de la déchirure, le volume larme, exposition à l'air et à l'usure mécanique. Ce système est très polyvalent et peut être appliquée à diverses analyses in vitro avec NFT.

Résumé

Actuellement, les évaluations in vitro des lentilles de contact (CL) pour l’administration de médicaments sont généralement effectuées dans des flacons de grand ^volume,1-6 qui n’imitent pas les volumes lacrymaux physiologiques. ⁷ Le modèle traditionnel ne tient pas non plus compte de la composante naturelle de l’écoulement lacrymal et du réflexe de clignement des yeux, qui sont tous deux des facteurs déterminants de l’environnement oculaire. Le développement d’un nouveau modèle est décrit dans cette étude, qui consiste en une conception unique en 2 pièces, un globe oculaire et une pièce de paupière, capable d’imiter le volume lacrymal physiologique. Les modèles sont créés à partir de moules imprimés en 3D (moules en polytétrafluoroéthylène ou en téflon), qui peuvent être utilisés pour générer des modèles oculaires à partir de divers polymères, tels que le polydiméthylsiloxane (PDMS) et l’agar. D’autres modifications des oculaires, telles que l’intégration d’une cornée humaine ou animale explantée ou d’une construction cornéenne humaine, permettront des études oculaires in vitro plus complexes. Un pousse-seringue microfluidique commercial est intégré à la plateforme pour émuler la sécrétion physiologique de larmes. L’exposition à l’air et l’usure mécanique sont obtenues à l’aide de deux actionneurs mécaniques, dont l’un déplace la paupière latéralement et l’autre déplace l’oculaire circulairement. Le modèle a été utilisé pour évaluer les CL pour l’administration de médicaments et le dépôt de composants lacrymaux sur les CL.

Introduction

Deux domaines importants d'intérêt dans le domaine des lentilles de contact (CL) comprennent l'inconfort et le développement de nouvelles applications de CL. Élucider les mécanismes sous - jacents CL inconfort est une question qui a échappé le domaine depuis des décennies. ⁸ Le développement de nouveaux CLs fonctionnels, tels que les dispositifs d' administration de médicaments ^1,3,9 et biocapteurs, ^10-12 est un domaine d'intérêt croissant, avec des marchés potentiels importants. Dans les deux cas, un système sophistiqué dans le modèle in vitro pourrait fournir des informations pertinentes po....

Protocole

Toutes les expériences ont été réalisées en conformité et le respect de toutes les directives pertinentes énoncées par l'Université de Waterloo le comité d'éthique de la recherche animale. Les yeux de l'espèce bovine sont généreusement offerts à partir d'un abattoir local.

1. Eye Model

1. Conception et production de moules ¹³
   1. Concevoir les modèles de l' oeil en fonction des dimensions physiologiques moyennes des yeux humains adultes. ¹³
   2. Laissez un espace de 250 um entre le globe oculaire et les morceaux de la paupière du modèle de l'oeil. Concevoir les moules respectifs à l'aide de l....

Résultats

Les moules oculaires synthétisés obtenus à partir du magasin de machine et de l' impression 3D sont représentés sur la figure 1. Ces moules peuvent être utilisés avec une variété de polymères tels que le PDMS et d' agarose, pour produire des oculaires avec les propriétés souhaitées. L'assemblage fit signe de la plate - forme du modèle d'oeil avec une pompe à seringue microfluidique est représentée sur la figure 2. La plate - forme simule .......

Discussion

Il y a trois étapes critiques dans le protocole qui nécessitent une attention particulière: la conception et la production de moules (section 1.1), l'ensemble de la plate-forme (section 2.2.1-2.2.3), et le suivi de l'essai expérimental (section 2.2.4-2.2.7 ). En termes de conception et de production de moules (section 1.1), la pièce de globe oculaire doit être conçu selon les dimensions d'une cornée humaine. Cependant, il peut nécessiter plusieurs prototypes du moule avant une pièce de globe oculaire peut êt.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Arduino Uno R3 (Atmega328 - assemblé)	Adafruit	50	Carte
Moteur pas à pas	Moteur Adafruit	324	et bouclier moteur
Coupleur à pattes égales 1.6mm 1/16"	VWR	CA11009-280	50 pièces de connecteur de tube
Tube PT/SIL 1/16"x1/8"	VWR	16211-316	Caisse de 50feet
PDMS	Dow Corning	Sylgard 184 Huile d’encapsulation
Agarose, type 1-A, faible EEO	Sigma-Aldrich	A0169-25G
PHD UltraTM	Appareil de Harvard	703006	Pompe microfluidique
Cornée bovine	Cargill, Guelph/ON
Soldidworks	Dassault Systèmes
Logiciel Impression 3D	Université de Waterloo - Centre d’impression 3D
Outils de dissection		de science fine	Outils généraux de dissection
Milieu 199	Sigma-Aldrich		Milieu de culture stockage pour
cornée Sérum fœtal bovin	Thermo Fisher		Ajouter au milieu de culture, 3 % du volume total

de cellules solaires Outils