Name: simulating the mechanics of lens accommodation via a manual lens stretcher
Uploaded: 2018-02-23T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simulating the Mechanics of Lens Accommodation via a Manual Lens Stretcher at JoVE.com

Следующие протоколы принимаются под университета штата Мэриленд институциональный уход животных и использование Комитета, а также институциональных Наблюдательный Совет. Протоколы следовать федеральные, государственные и местные стандарты и руководящие принципы изложены в полити?...

<ol>
	<li>Von Helmholtz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uber+die+akkommodation+des+auges.">Uber die akkommodation des auges.</a> 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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Presbyopia+and+the+optical+changes+in+the+human+crystalline+lens+with+age.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+behavior+and+natural+and+refilled+porcine+lenses+in+a+robotic+lens+stretcher.">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., K&#252;chle, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+accommodation+after+implantation+of+an+accommodating+posterior+chamber+intraocular+lens.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanical+analysis+of+the+accommodative+apparatus+in+primates.">Biomechanical analysis of the accommodative apparatus in primates.</a> Clin Exp Optom. 91 (4), 411 (2008).</li><li>Pinilla Cort&#233;s, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Protocols+for+Ex+Vivo+Lens+Stretching+Tests+to+Investigate+the+Biomechanics+of+the+Human+Accommodation+Apparatus.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+elastic+constants+of+the+human+lens.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanical+eye+model+and+measurement+setup+for+investigating+accommodating+intraocular+lenses.">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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+of+Human+and+Monkey+Lenses+in+a+Lens+Stretcher.">Response of Human and Monkey Lenses in a Lens Stretcher.</a> 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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+measurement+of+age-related+stiffening+in+the+crystalline+lens+by+Brillouin+optical+microscopy.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Vivo+Brillouin+Analysis+of+the+Aging+Crystalline+Lens.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Protocols+for+Ex+Vivo+Lens+Stretching+Tests+to+Investigate+the+Biomechanics+of+the+Human+Accommodation+Apparatus.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+Posterior+Zonular+Fiber+Attachment+on+the+Anterior+Hyaloid+Membrane.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pig+Lenses+in+a+Lens+Stretcher.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Ex+Vivo+Porcine+Lens+Shape+During+Simulated+Accommodation,+Before+and+After+fs-Laser+Treatment.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+a+portable+manual+stretching+device+to+simulate+accommodation.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+response+of+human+lenses+to+stretching+forces.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Crystalline+Lens+Volume+During+Accommodation+in+a+Lens+Stretcher.">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., P&#233;rez-Merino, P., Velasco-Ocana, M., Marcos, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=OCT-based+full+crystalline+lens+shape+change+during+accommodation+in+vivo.">OCT-based full crystalline lens shape change during accommodation in vivo.</a> Biomed Opt Exp. 8 (2), 918-933 (2017).</li></ol>

Мы разработали новый метод для обеспечения точного и эффективного способа изучения проживание способность объектива, используя зажимной механизм двойной кусок пара носилки для образца. В ходе размещения объектив расслабляет, и диаметр уменьшается в ответ на ослабление zonular волокна<sup...

Проживание — это процесс, который человеческий глаз способен динамически скорректировать форму ее хрусталика, чтобы просмотреть объекты на Дальнем или близких расстояниях в фокусе. Проживание — неразрывно биомеханических процесс. После нейронных стимул ресничный мышцы производят силы на Цилиарное тело и волокнами цинновых, которые крепятся к окружности объектива капсула1,2. Хотя существуют различные теории позади биомеханики проживание, наиболее широко признанным является гипотеза Гельмгольца. Согласно гипотезе объектив находится в естественном состоянии натянутой, соответствующая тонкая форма объектива, которое является оптимальным для фокус удаленных объектов. Чтобы изменить фокус ближе объектов, контракт цилиарной мышцы и zonular волокна находятся в расслабленном состоянии. В свою очередь объектив утолщается, увеличивая передней и задней поверхности кривизны. Это соответствует увеличению диоптрического мощность, которая необходима для близком расстоянии, поэтому, короче Фокусное1.
Возможность разместить снижается со временем через условие с именем пресбиопии. Затрагивающих каждый по 50 лет, пресбиопия делает глаз не удается динамически изменить фокус от далеко, чтобы закрыть расстояние3. Для борьбы с пресбиопией, текущие методы являются пассивными, включая корректирующие линзы и бифокальные очки. Повышая способность сосредоточиться на близкие предметы в нескольких плоскостях, такая пассивная лечения нельзя восстановить способность динамический фокус объектива4,5. Для того, чтобы эффективно лечить пресбиопия, или, возможно, предотвратить его, является постоянной необходимо лучше понять проживание.
Для изучения объектив проживания, количество устройств были разработаны для имитации явление ex vivo4,6,,78,9. Прядильных дисков впервые были введены для мониторинга растяжения линзы через центробежные силы8. Более точно повторяют явление, объектив растяжения устройства были постепенно введены и инновационные. Используя объектив носилки, Manns и др. характеризуется силы, необходимой для размещения объектива при корреляции такие линзы мощность и экваториальный диаметр9. Нынешнее понимание является, что объектив застывает с возрастом, что приводит к сокращению изменению объектив форму в ответ на равную силу от цилиарного тела3,10,,1112.
Текущий объектив носилки часто связаны сложные установки, электроники и программируемые натяжные цены и требует всего трупа глазного яблока6,7,10,13. Это требование увеличивает стоимость одного эксперимента на более чем $500.00 в глаз и уменьшает доступность образца. Здесь мы представляем способ репликации объектив проживания при низких затратах, как глаза задняя составляет около $200.00. Хотя менее сложные, чем многих устройств, используемых сегодня, техника является гораздо более экономически эффективным и усыновляемым без ущерба для результатов. Этот метод центрируется вокруг ручной объектив растяжителя (MLS), изображен на рисунке 1и использует уникальная система крепления на zonular волокна и радиальный метод скручивания для расширения диаметра объектива. Физиологические точность протокола подтверждается выводами Берналь и др., кто изучал пути, по которому передний и задний zonular волокна подключены к капсуле объектива14. С помощью дизайна пользовательских обувь, которые требуют только объектива, поясок и цилиарного тела, мы стремились изучить объектив биомеханики Реплицируя физиологических проживание.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:856px;" width="856">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:191px;">Manual Lens Stretcher</td>
			<td style="width:233px;">Bioniko</td>
			<td style="width:132px;">MLS</td>
			<td style="width:300px;">Different animal species will require different shoe sizes</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Porcine Eye Samples</td>
			<td>George G. Ruppersberger; slaughterhouse</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Whole eyeballs were obtained</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Human Eye Samples</td>
			<td>The National Disease Research Interchange</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Posterior poles without corneas were ordered</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Dissecting Scissors (5 1/2&#39;&#39; Straight)</td>
			<td>Electron Microsopy Sciences</td>
			<td>72960</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Tissue Forceps (4 1/2&#39;&#39;)</td>
			<td>Electron Microsopy Sciences</td>
			<td>72960</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">iPhone 6s</td>
			<td>Apple</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Any imaging system with ~0.1 mm resolution will work</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sodium Hypochorite</td>
			<td>Clorox</td>
			<td>Clorox Regular-Bleach</td>
			<td>Any disinfectant will work</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simulating the mechanics of lens accommodation via a manual lens stretcher

Цель настоящего Протокола заключается в том, чтобы имитировать биомеханика физиологической проживание в экономически эффективных, практических образом. Проживание обеспечивается сокращение ресничного тела и релаксации цинновых волокон, что приводит утолщение необходимые для вблизи видения объектива. Здесь мы представляем, Роман, простой метод, в котором проживание реплицируется, напрягая микрозонах, подключенных к капсуле хрусталика через объектив ручное носилках (MLS). Этот метод следит за радиальные растяжения, достигнутые объектив, когда подвергается постоянной силы и позволяет для сравнения размещения линзы, которые может быть растянут, чтобы не размещения линзы, которые не могут растягиваться. Главное носилки пары микрозонах напрямую, а не склеры глаз, таким образом только требующие объектив, микрозонах и цилиарного тела, а не всю планету образца. Эта разница может значительно снизить стоимость приобретения доноров труп линзы около 62% по сравнению с приобретением весь земной шар.

Свинину глаза, общий образец для изучения Пресбиопия через объектив, растяжение4,15, были получены, (n = 10) от местных скотобоен и этот протокол был использован для наблюдения за размещение способность линзы. Рисунок 5 A</...

Watch this Scientific Journal Video about Simulating the Mechanics of Lens Accommodation via a Manual Lens Stretcher at JoVE.com

Simulating the Mechanics of Lens Accommodation via a Manual Lens Stretcher

Имитация механики объектив проживание через объектив ручное носилки

Мы представляем эффективный метод изучения объектив проживания с помощью ручного объектив носилках. Имитирует протокол физиологических проживание, потянув микрозонах связаны вокруг капсулы хрусталика, тем самым, растяжения объектива.

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Impulsive Pressurization of Neuronal Cells for Traumatic Brain Injury Study

Импульсные наддува нервных клеток травматического Исследование мозговой травмы

A novel impulsive cell pressurization experiment has been developed using a Kolsky bar device to investigate blast-induced traumatic brain injury (TBI). ...

Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

Магнитно резонансная Эластография методологии по оценке тканей Разработан Construct роста

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

Monitoring the Wall Mechanics During Stent Deployment in a Vessel

Мониторинг стены механики во время установки стента в сосуде

Clinical trials have reported different restenosis rates for various stent designs1. It is speculated that stent-induced strain concentrations on the ...

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

Lignin Down-regulation of Zea mays via dsRNAi and Klason Lignin Analysis

Лигнин вниз-регулирование<em&gt; Zea Mays</em&gt; Через dsRNAi и Класона лигнина анализа

To facilitate the use of lignocellulosic biomass as an alternative bioenergy resource, during biological conversion processes, a pretreatment step is ...

Determination of Zeta Potential via Nanoparticle Translocation Velocities through a Tunable Nanopore: Using DNA-modified Particles as an Example

Определение дзета-потенциала через наночастицу транслокации через скоростей перестраиваемого нанопор: Использование ДНК-модифицированных частиц, как в примере

Nanopore technologies, known collectively as Resistive Pulse Sensors (RPS), are being used to detect, quantify and characterize proteins, molecules and ...

Patterning the Geometry of Human Embryonic Stem Cell Colonies on Compliant Substrates to Control Tissue-Level Mechanics

Узор геометрия человеческих эмбриональных колоний стволовых клеток на совместимых субстратов для управления тканью уровня механики

Human embryonic stem cells demonstrate a unique ability to respond to morphogens in vitro by self-organizing patterns of cell fate specification that ...

Probing Myosin Ensemble Mechanics in Actin Filament Bundles Using Optical Tweezers

Зондирование механики ансамбля миозина в пучках актиновых нитей с помощью оптического пинцета

Myosins are motor proteins that hydrolyze ATP to step along actin filament (AF) tracks and are essential in cellular processes such as motility and muscle ...

Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes

Количественная оценка глазодвигательных реакций и аккомодации с помощью приборов и наборов инструментов анализа

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements ...

The Mechanics of (Poro-)Elastic Contractile Actomyosin Networks As a Model System of the Cell Cytoskeleton

The Mechanics of Poro-Elastic Contractile Actomyosin Networks As a Model System of the Cell Cytoskeleton

Механика (поро-)эластичных сократительных сетей актомиозина как модельная система клеточного цитоскелета

Cells can actively change their shapes and become motile, a property that depends on their ability to actively reorganize their internal structure. This ...

Quantitative Characterization of Bioink Properties for Continuous DLP Printing

Quantitative Characterization of Liquid Photosensitive Bioink Properties for Continuous Digital Light Processing Based Printing

Quantitative Characterization of Liquid Photosensitive Bioink Properties for Continuous Digital Light Processing Based Printing (Video) | JoVE 

Количественная характеристика свойств жидких фоточувствительных биочернил для непрерывной цифровой обработки света

Precise printing fabrication of bioinks is a prerequisite for tissue engineering; the Jacobs working curve is the tool to determine the precise printing ...