Name: Simulando la meccanica del Lens Alloggio tramite una barella lente manuale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 14 s
Description: Scopri la biomeccanica oculare studiando l'accomodazione del cristallino con uno stiratore manuale. Questo metodo economico e robusto permette di monitorare i cambiamenti legati alla presbiopia.

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I protocolli seguenti sono accettati sotto l'Università del Maryland istituzionale Animal Care e Comitato di uso, nonché l'Institutional Review Board. I protocolli di seguono le norme federali, statali e locali, e gli orientamenti stabiliti dalla politica dell'Università del Maryland sulla biosicurezza.
1. dissezione del campione di occhio
<ol><li>
Ottenere un campione di occhio dalla banca locale del macello o del tessuto. Se si ottiene un globo intero occhio, estrarre immediatamente la lente, annesso zonules e vitroso. Nota: I dettagli specifici descritti di seguito si riferiscono agli occhi sia suini e umani.<ol>
<li>Utilizzando le pinze e le forbici chirurgiche disinfettate, tagliare e rimuovere tutto il tessuto in eccesso che circondano la sclera.</li>
		<li>Tenere saldamente l'occhio sul suo lato e, utilizzando una lametta, praticare una piccola incisione lungo il lato dell'occhio 3 mm dalla cornea. Fare il taglio profondo abbastanza per aver raggiunto il vitreo all'interno dell'occhio.</li>
		<li>Utilizzando le forbici, tagliare con cura ulteriormente lungo l'incisione attorno alla circonferenza dell'occhio. Evitare di perforare la lente. Un'immagine rappresentativa è illustrata nella Figura 2A.</li>
		<li>Una volta che la circonferenza esterna dell'occhio è stata tagliata, rimuovere il tessuto posteriore dell'occhio usando il forcipe. Isolare la lente, zonules, corpo ciliare e il vitroso allegato con il forcipe. Un'immagine rappresentativa è illustrata nella Figura 2B.</li>
		<li>Usando le forbici e pinze, rimuovere vitroso in eccesso in modo che la lente può porre piatto sul MLS. Nota: In caso di trapianto di cornea, il tasto corneale viene utilizzato in chirurgia e il resto del globo è disponibile per scopi di ricerca. Tuttavia, questo globo parziale ancora utilizzabile nella preparazione dei tessuti dell'apparato di barella lente. Se solo la parte posteriore è ottenuto, eseguire solo il passaggio 1.1.4–1.1.5.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Disinfettare tutte le post-dissezione attrezzature usate in soluzione di candeggina al 15% per 30 min.</li>
</ol>2. prova di montaggio della barella lente manuale
<ol><li>Inserire i fondi di scarpa di 10 mm e il corrispondente scarpa top nella piastra inferiore della MLS così ci rimane un gap di 5 mm tra la parete posteriore del trattino scarpa e scarpa stessa.</li>
	<li>Allineare le piastre superiore e inferiore, scattare le piastre insieme; il dispositivo è ora in posizione di distenderla.</li>
	<li>Inserire le piastre nel caso la piastra e la vite di arresto nel foro situato sul lato della piastra di fondo.</li>
	<li>Inserire il caso di piastra base e inserire la chiave i trattini allineati.</li>
	<li>Ruotare la chiave in senso orario fino a raggiungere la vite di arresto per contratto le scarpe e torsione indietro in senso antiorario per restituire le scarpe nella posizione originale non stirata.</li>
</ol>3. montaggio della lente
<ol><li>Inserire il fondo scarpa 10 mm la piastra inferiore nella MLS affinché una 5 mm distanza tra rimane la parete posteriore del trattino la scarpa e la scarpa stessa.</li>
	<li>Usando il forcipe curvo, posizionare estratti lente a faccia in su al centro della piastra inferiore in modo che le scarpe stanno sostenendo la lente sopra il foro centrale.</li>
	<li>Incastrarsi parte superiore corrispondente delle scarpe, ritaglio solo gli zonules e vitroso. Verificare visivamente che la lente rimane come centrato possibile sulla piastra inferiore.</li>
	<li>Ripetere i passaggi da 2.3 – 2.4.</li>
</ol>4. misurazione della lente
<ol><li>Posizionare un sistema di imaging direttamente sopra l'apparato al fine di catturare video e immagini del processo d'allungamento. Assicurarsi di includere un righello nella cornice dell'immagine con precisione dimensioni e adattare le immagini in post-elaborazione. Nota: Qualsiasi sistema di imaging adatto è sufficiente per questo passaggio; Qui usiamo un 12 megapixel, messa a fuoco automatica smartphone un piede dal campione.</li>
	<li>Con fermezza ma senza intoppi, ruotare la chiave in senso orario per allungare la lente. La figura 3 Mostra immagini rappresentative allo stato distenderla e allungato.</li>
	<li>Dopo aver fotografato la lente allungata, ruotare la chiave in senso antiorario per ripristinare il campione al suo stato di riposo. Nota: È indispensabile che la misura della lente viene eseguita in modo tempestivo al fine di ridurre al minimo la disidratazione della lente.</li>
	<li>Chiaramente fotografare lo stato di riposo finale della lente.</li>
</ol>5. analisi dei dati
<ol><li>Caricare l'immagine di ImageJ e, utilizzare la funzionalità di "punto" per selezionare almeno 40 punti sulla circonferenza della lente come mostrato in Figura 4A. Utilizzare l'opzione di "Misurare" → "Analizza" per ottenere la posizione di ogni punto selezionato.</li>
	<li>Va bene (utilizzando software ad esempio MATLAB) i punti di posizione al fine di produrre un raggio e chi-quadrato del fit come mostrato in Figura 4B. Convertire il raggio dei pixel e l'errore in metriche utilizzando il righello fotografato.</li>
	<li>Eseguire due munito test t accoppiato al confronto una singola lente prima e dopo lo stretching da 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>

AB ha interesse di proprietà in Bioniko Consulting LLC.

Abbiamo messo a punto un nuovo metodo per fornire un accurato ed efficiente modo di studiare la capacità di alloggio dell'obiettivo utilizzando un meccanismo di bloccaggio dual-pezzo di accoppiare la barella al campione. Durante il soggiorno, si distende la lente e il diametro diminuisce in risposta a rilassamento del fibre zonular1,2,4,19. Il metodo si concentra su questo fenomeno di bloccaggi...

Alloggio è il processo mediante il quale l'occhio umano è in grado di regolare dinamicamente la forma del suo cristallino per vedere gli oggetti a distanze lontane o vicine a fuoco. Alloggio è un processo intrinsecamente biomeccanico. Su stimolo neurale, muscoli ciliari producono una forza sul corpo ciliare e per le fibre di zonule che applicare alla circonferenza della capsula di obiettivo1,2. Mentre ci sono diverse teorie dietro la biomeccanica di alloggi, il più ampiamente accettata è l'ipotesi di Helmholtz. Secondo l'ipotesi, la lente è in uno stato naturale allungato, corrispondente alla forma più sottile della lente che è ottimale per la messa a fuoco di oggetti distanti. Per cambiare messa a fuoco oggetti vicini, i muscoli ciliari si contraggono e si distendono le fibre zonulare. A sua volta, l'obiettivo si addensa, aumentando le curvature di superficie anteriore e posteriore. Questo corrisponde ad un aumento nel potere diottrico che è necessario per la visione, di conseguenza, una più breve lunghezza focale1da vicino.
La capacità di ospitare è compromessa nel tempo tramite una condizione denominata presbiopia. Interessa tutti entro i 50 anni, la presbiopia rende l'occhio in grado di modificare dinamicamente la messa a fuoco da lontano per chiudere distanze3. Per combattere la presbiopia, gli attuali metodi sono passivi tra cui lenti bifocali e lenti correttive. Aumentando la capacità di concentrarsi su oggetti vicini a alcuni aerei, tali trattamenti passivi non possono ripristinare la capacità di fuoco dinamico della lente4,5. Al fine di trattare in modo efficiente la presbiopia, o possibilmente prevenirlo, c'è un bisogno costante di comprendere meglio alloggi.
Per studiare lens alloggio, un numero di dispositivi è stato sviluppato per simulare il fenomeno ex vivo4,6,7,8,9. Dischi di filatura sono stati introdotti per monitorare l'allungamento della lente via forze centrifughe8. Per replicare più fedelmente il fenomeno, dispositivi di stretching lente sono stati gradualmente introdotti e innovati. Utilizzando una lente barella, Manns et al. caratterizzato la forza necessaria per accogliere la lente mentre correlando tale obiettivo potenza e diametro equatoriale9. Comprensione corrente è che la lente si irrigidisce con l'età, con conseguente cambiamento ridotto a forma di lente in risposta ad una forza uguale dal corpo ciliare3,10,11,12.
Corrente lente barelle spesso comportano un'installazione complessa, attuazione elettronica e programmabili tassi d'allungamento e richiede il cadavere intero bulbo oculare6,7,10,13. Questo requisito aumenta il costo per esperimento a oltre $500.00 per l'occhio e diminuisce la disponibilità del campione. Qui presentiamo un metodo per replicare lens alloggio a basso costo come l'occhio posteriore ammonta a circa $200,00. Mentre meno sofisticato rispetto a molti dispositivi utilizzati oggi, la tecnica è molto più redditizio e adottabile senza compromettere i risultati. Questo metodo è centrato intorno una barella di lente manuale (MLS), raffigurata in Figura 1e utilizza un esclusivo sistema di bloccaggio sulle fibre zonulare e un metodo di torsione radiale per espandere il diametro della lente. La precisione fisiologica del protocollo viene convalidata dai risultati di Bernal et al., che ha studiato il percorso attraverso il quale le fibre zonulare anteriori e posteriori sono collegate al capsula lente14. Utilizzando il design di scarpe personalizzate che richiedono solo la lente, zonule e corpo ciliare, abbiamo mirato a studiare lente biomeccanica replicando alloggi fisiologico.

<table><tbody><tr><td>Barella manuale per lenti</td><td>Bioniko</td><td>MLS</td><td>Diverse specie animali richiederanno diverse misure di scarpe</td></tr><tr><td>Campioni di occhi suini</td><td>George G. Ruppersberger; macello</td><td>N/A</td><td>Sono stati ottenuti bulbi oculari interi</td></tr><tr><td>Campioni di occhi umani</td><td>L'interscambio nazionale per la ricerca sulle malattie</td><td>N/A Sono</td><td>stati ordinati poli posteriori senza cornee</td></tr><tr><td>Forbici da dissezione (5 1/2'' Straight)</td><td>Electron Microsopy Sciences</td><td>72960</td><td></td></tr><tr><td>Pinze per tessuti (4 1/2'')</td><td>Electron Microsopy Sciences</td><td>72960</td><td></td></tr><tr><td>iPhone 6s</td><td>Apple</td><td>N/A</td><td>Qualsiasi sistema di imaging con risoluzione di ~0,1 mm funzionerà</td></tr><tr><td>Ipocorite di sodio</td><td>Clorox</td><td>Clorox Regular-Bleach</td><td>Qualsiasi disinfettante funzionerà</td></tr></tbody></table>

simulando la meccanica del lens alloggio tramite una barella lente manuale

Simulating the Mechanics of Lens Accommodation via a Manual Lens Stretcher

L'obiettivo del presente protocollo è quello di imitare la biomeccanica del fisiologico alloggio in maniera efficiente, pratico. Alloggio avviene attraverso la contrazione del corpo ciliare e rilassamento delle fibre zonule, che provoca l'ispessimento della lente necessaria per la visione da vicino. Qui, presentiamo un romanzo, un semplice metodo in cui alloggio è replicato da tensing zonules collegato alla capsula del cristallino tramite una barella di lente manuale (MLS). Questo metodo controlla l'allungamento radiale raggiunto da una lente quando sottoposti a una forza coerenza e consente un confronto di accogliere lenti, che possono essere allungati, a lenti non accomodante, che non possono essere allungati. D'importanza, le coppie di barella il zonules direttamente e non la sclera dell'occhio, così richiedendo solo la lente, zonules e corpo ciliare anziché il campione di tutto il globo. Questa differenza può ridurre notevolmente il costo di acquisto di lenti di donatore cadavere di circa 62% rispetto all'acquisizione di un intero globo.

Porcini occhi, un campione comune per lo studio della presbiopia tramite lente stretching4,15, sono stati ottenuti, (n = 10) da un mattatoio e il presente protocollo è stato utilizzato per osservare la capacità di alloggio delle lenti. Figura 5 A Mostra il confronto della lente porcino prima e dopo l'allungamento tramite MLS. C'era un aumento media 0,19 ± 0,07 mm raggio di lente quand...

Presentiamo un metodo efficiente per studiare lens alloggio utilizzando una barella lente manuale. Il protocollo imita fisiologico alloggi tirando il zonules collegato intorno alla capsula di obiettivo, quindi, che allunga la lente.

Simulando la meccanica del Lens Alloggio tramite una barella lente manuale

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

L'obiettivo generale di questa tecnica è quello di fornire un metodo più fattibile ed economico per studiare accuratamente la biomeccanica delle lenti. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della biomeccanica oculare su come il cristallino cambia con la perdita di accomodazione e l'insorgenza della presbiopia. Il vantaggio principale di questa tecnica è che monitora accuratamente la capacità dell'obiettivo di adattarsi a un basso costo del materiale e un'elevata robustezza procedurale.Dopo aver ottenuto il campione di occhio, afferrare saldamente il lato dell'occhio e utilizzare una lama di rasoio per praticare una piccola incisione lungo il lato a tre millimetri di distanza dalla cornea abbastanza profonda da raggiungere il vitreo. Usando le forbici sterilizzate, continua con cura l'incisione intorno alla circostanza dell'occhio usando la pinza per rimuovere il tessuto oculare posteriore una volta che è stato asportato. Isolare il cristallino, le zonule e il vitreo attaccato usando una pinza secondo necessità per scollegare le zonule e il corpo ciliare dai muscoli ciliari mantenendo la connessione con il cristallino.Quindi rimuovere il vitreo in eccesso in modo che la lente possa essere appoggiata sulla barella manuale della lente. Fare attenzione a mantenere intatto il cristallino, le zonule e una quantità minima di vitreo mentre si rimuove il vitreo in eccesso. Per assemblare la barella, inserire i fondi delle scarpe da 10 millimetri e le parti superiori delle scarpe corrispondenti nella piastra inferiore della barella in modo che rimanga uno spazio di cinque millilitri tra la parete posteriore della rientranza della scarpa e la scarpa stessa.Utilizzando una pinza curva, posizionare la lente estratta a faccia in su al centro della piastra inferiore in modo che le scarpe sostengano la lente sul foro centrale. Agganciare la parte superiore corrispondente delle scarpe in posizione, tagliando solo le zonule e il vitreo. Quindi inserire le piastre nella custodia della piastra e la vite del tappo nel foro situato sul lato della piastra inferiore e inserire la custodia della piastra nella base.Per misurare l'obiettivo, posizionare un sistema di imaging direttamente sopra l'apparecchio alla distanza appropriata per ottenere le immagini e posizionare un righello nel campo visivo per il dimensionamento e il ridimensionamento accurati delle immagini in post-elaborazione. Quindi, ruotare con decisione ma senza intoppi la chiave in senso orario per allungare l'obiettivo e ottenere immagini dell'obiettivo. Per garantire la coerenza da campione a campione, è essenziale ruotare la chiave in modo fluido mentre si allunga l'obiettivo.Quando tutte le immagini sono state acquisite, ruotare la chiave in senso antiorario per riportare il campione al suo stato di riposo e ottenere le immagini dello stato di riposo finale della lente. Per analizzare i dati, caricare le immagini sul software di analisi delle immagini appropriato e utilizzare il punto per selezionare almeno 40 punti attorno alla circonferenza dell'obiettivo. Nel menu Analizza, selezionare Misura per ottenere la posizione di ogni punto selezionato e adattare i punti di posizione con MathLab per ottenere un raggio e un chi quadrato dell'adattamento.Quindi utilizzare il righello fotografato per convertire il raggio dei pixel e l'errore in metriche ed eseguire l'analisi del test t a due code accoppiato per confrontare un singolo obiettivo prima e dopo l'allungamento. In questa analisi rappresentativa di 10 campioni di occhi suini, le lenti hanno dimostrato un aumento di oltre il 4% rispetto ai loro raggi originali, convalidando il protocollo di allungamento delle lenti con coerenza e accuratezza in letteratura. Quando sono state testate le lenti umane, è stata osservata una drastica diminuzione dell'elasticità della lente in correlazione con l'età del donatore, come previsto da precedenti studi sull'elasticità della lente.Una volta padroneggiata, questa tecnica di allungamento delle lenti può essere completata in meno di 10 minuti se eseguita correttamente. Durante l'allungamento della lente, è importante ricordare di fornire una forza di strappo continua fino al raggiungimento della vite di arresto per ridurre al minimo la variabilità tra i campioni. Utilizzando questa tecnica manuale di allungamento delle lenti, possiamo monitorare la rigidità delle lenti di pazienti con una varietà di patologie, inclusi pazienti con diabete, cataratta o presbiopia.Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della biomeccanica oculare per esplorare le proprietà del cristallino durante le fasi di perdita di accomodazione e/o insorgenza della presbiopia. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare un tenditore manuale per ottenere preziose informazioni biomeccaniche sull'obiettivo. Non dimenticare che lavorare con tessuti biologici può essere estremamente pericoloso e che durante l'esecuzione di questa procedura è necessario prendere sempre precauzioni come indossare un abbigliamento da laboratorio adeguato e sterilizzare tutti gli strumenti prima dell'uso.

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