Avaliação biomecânica de córneas de suínos por meio da microscopia de força atômica

• Main Author: Leandro, Daniela de Castro
• Other Authors: Barros, Paulo Sergio de Moraes
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2011
• Subjects: Atomic force microscopy; Biomecânica; Biomechanical; Cornea; Córnea; Elasticidade; Microscopia de força atômica; Pachymetry; Paquimetria; Porcine; Suíno
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10137/tde-25032011-141436/

Atualmente, a avaliação das propriedades biomecânicas da córnea vem sendo considerada um parâmetro importante a ser determinado, uma vez que está relacionado a diversos procedimentos (diagnósticos e cirúrgicos) e oftalmopatias. Devido à complexa disposição de suas lamelas, o estroma corneal é considerado a camada que exerce maior influência sobre as propriedades elásticas da córnea. A busca por modelos experimentais no estudo das propriedades biomecânicas da córnea têm aumentado ultimamente, devido à dificuldade em se obter amostras de córnea humana para fins científicos. Logo, estudos comparativos entre a córnea humana e a suína vêm sendo desenvolvidos, e algumas similaridades foram identificadas entre estas duas espécies. O presente estudo tem como objetivo avaliar as propriedades biomecânicas de diferentes regiões da córnea suína por meio da microscopia da força atômica. Dezesseis bulbos oculares não escaldados, de oito animais da espécie suína, foram adquiridos em frigorífico local. Animais de diferentes raças, faixas de peso e idade foram utilizados neste estudo. Bulbos oculares frescos foram submetidos ao debridamento da camada epitelial da córnea, sendo posteriormente imersos em solução de dextran a 25%. Mensurações da paquimetria corneal em regiões central, superior, inferior, nasal e temporal foram realizadas em cada etapa do preparo das amostras. Após 24 horas submersas em solução de dextran, as córneas foram excisadas em fragmentos de aproximadamente 3 x 3 mm, conforme as regiões acima descritas. Tais fragmentos foram submetidos à avaliação pelo microscópio de força atômica, imersos em solução de dextran a 25%. Os valores do módulo de Young para cada fragmento foram obtidos com base no modelo de elasticidade de Hertz. O armazenamento de amostras de córnea em solução de dextran preveniu a hidratação excessiva destas, mantendo a paquimetria dentro dos valores considerados normais. Tanto a paquimetria quanto o módulo de elasticidade corneais não variaram dentre as regiões central, superior, inferior, nasal e temporal da córnea. A espessura e a elasticidade da córnea não diferiram frente à comparação de olhos contralaterais. Devido à facilidade de aquisição e aos resultados obtidos, a córnea suína pode ser empregada como modelo experimental na avaliação das propriedades biomecânicas corneais. === Currently, the assessment of corneal biomechanical properties has been considered an important parameter to be determined, since it is related to several procedures (diagnostic and surgical) and ocular diseases. Due to the complex arrangement of its lamellae, the corneal stroma is considered the layer that exert more influence on the elastic properties of the cornea. The demand for experimental models to study the biomechanical properties of the cornea has recently increased due to the difficulty in obtaining samples of human cornea for scientific purposes. Therefore, comparative studies between human and porcine cornea have been developed, and some similarities were identified between these two species. This study aims to evaluate the biomechanical properties of different regions of the porcine cornea using atomic force microscopy. Sixteen eyes, enucleated from eight animals, were purchased at a local slaughterhouse. Animals of different breeds, age and weight ranges were used in this study. Fresh eyeballs underwent debridement of the corneal epithelial layer, and subsequently immersed in 25% dextran solution. Measurements of corneal pachymetry in the central, superior, inferior, nasal, and temporal regions were performed at each stage of sample preparation. After 24 hours submerged in dextran solution, the corneas were excised into fragments of approximately 3 x 3 mm, according to the regions described above. These fragments were analysed by atomic force microscope immersed in 25% dextran solution. The values of Young modulus for each fragment were obtained from the elasticity model of Hertz. The storage of samples in dextran solution prevented their excessive hydration, keeping the pachymetry values within normal limits. Both corneal thickness and elastic modulus did not vary among the central, superior, inferior, nasal and temporal regions of the cornea. The thickness and elasticity of the cornea did not differ between right and left eyes. Due to the facility of acquisition and the results obtained, porcine cornea can be used as experimental model for assessment of corneal biomechanical properties.