基于人眼光学模型建立的角膜模型

考虑角膜面型的非球面特性,应用光学设计软件Zemax,从光学成像角度提出了结合人眼光学模型的角膜双二次曲面模型的建立方法;结合国人正视眼和近视眼的有关实测数据和分析结果,以人眼的波像差为评价函数,对初始模型眼进行优化,给出了符合我国人眼特点的正视眼和近视眼模型中的角膜模型。讨论了矫正近视的矫正眼模型中的角膜理想模型和可用于角膜屈光手术中的切削模型,切削深度的最大值在角膜中心处,约26.5μm。结果表明:基于人眼光学模型的角膜双二次曲面模型,符合角膜的面型特点,适合临床实际应用,可为波像差引导的个性化角膜切削方案提供更适用的数字化模型。

用角膜模型和皮肤模型讨论甘草酸二钾和红没药醇在配方中的刺激性

采用角膜模型和皮肤模型对甘草酸二钾(DG)和红没药醇(BB)在配方中的刺激性进行测试,并测试DG和BB在配方中降低炎症因子Il-1α含量的能力,以探究DG和BB对配方刺激性的影响。结果显示,DG可显著提升角膜模型的组织活力27.5%~51.1%,显著提升皮肤模型的组织活力42.0%~68.3%,具有降低配方角膜刺激和皮肤刺激的能力。BB可显著提升皮肤模型的组织活力28.0%~50.9%,具有降低配方皮肤刺激的能力。BB仅在高浓度(质量分数0.5%)下提升角膜模型的组织活力21.3%,基本达到降低配方角膜刺激的标准。DG和BB的IL-1α分泌量均低于60 pg/mL,无炎症刺激。

人眼角膜数学模型的研究及在屈光矫正中的应用

准分子激光治疗屈光不正的有效性和安全性已被证实 ,本文分析了准分子激光屈光手术原理 ,在研究国内外人眼角膜建模的基础上 ,提出了一种能够用于进行近视、远视、散光等屈光手术的人眼角膜数学模型 ,研究了角膜数学模型在屈光手术中的应用 ,并给出了具体的算法框图 ,将研究成果直接应用于准分子激光眼科治疗机 。

角膜缘损伤模型静脉移植兔骨髓间充质干细胞体内动态分布特点的初步研究

目的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,MMSCs)取材方便,可使器官、组织的修复和重建成为可能,但MMSCs在体内的分布、归巢等问题一直是研究热点和难点。文中探讨角膜缘损伤模型静脉移植兔MMSCs的体内动态分布特点。方法选用2.5 kg,月龄2个月的新西兰大白兔60只,入笼养至7 d。随机分为2组,每组30只,正常兔作为对照组,角膜缘碱烧伤兔(制备右眼)作为实验组。分别进行静脉移植MMSCs,观察动物进食、休息状态、行为、排便,是否有腹泻、毛色变化、脱毛等;观察眼部是否有睑球粘连、感染。分别于细胞移植后第3、21、60天耳缘静脉抽取2ml外周血后,空气栓塞处死兔(每组每次处死6只),将眼、肺、心、肝、脾、肾、肌肉和脑组织作冰冻切片,片厚4μm。结果对照组移植术后不同天数MMSCs细胞数目比较的差异无统计学意义(P>0.05);实验组移植术后第3天,外周血中的MMSCs数量较高(2.98±0.11)个,与第21、60天比较,差异有统计学意义(P<0.05),且移植MMSCs的起始数量与外周血中第3天的流式细胞学检测结果呈正相关(r=0.567,P<0.05)。2组间移植术后第3、21、60天细胞数目比较的差异均有统计学意义(P<0.05)。激光共聚焦显像镜下可观察到外源性MMSCs迁移至角膜。对照组在角膜、虹膜、视网膜、脉络膜、虹膜可偶见MMSCs分布。实验组MMSCs数量由多至少依次为角膜缘、角膜中央、结膜、视网膜、脉络膜、虹膜;且MMSCs在角膜缘的分布有"聚集现象";MMSCs经静脉移植后,心、肝、脾肺、肾、肌肉、脑均可见到分布。移植术后不同时间,肺MMSCs数量变化差异有统计学意义(P<0.05),而脾组织中MMSCs数量变化差异无统计学意义(P>0.05)。结论在角膜损伤修复过程中,静脉移植MMSCs可归巢至角膜损伤部位,在全身实质器官中均有分布,肺组织是主要截流场所,脾是MMSCs破坏与溶解场所。

β-榄香烯抑制胶质瘤兔角膜移植模型血管生成的实验研究

目的复制兔角膜移植瘤血管生成模型,检测β-榄香烯体内抗血管生成效应。方法裸鼠皮下种植人脑胶质瘤细胞系SHG44细胞,形成实体胶质瘤。将所得胶质瘤实体小块移植于兔角膜,复制角膜移植瘤血管生成模型。经兔耳缘静脉注射β-榄香烯,干预两周后应用Ⅷ因子相关抗原免疫组织化学染色及图像分析技术,检测移植胶质瘤组织内微血管密度变化。结果兔角膜移植瘤血管生成模型成功复制;β-榄香烯处理组移植胶质瘤微血管密度明显低于对照组。结论兔角膜血管生成模型是定量研究肿瘤血管生成的良好工具;β-榄香烯具有体内抗肿瘤血管生成作用。

基于缝合法的小鼠角膜炎症模型的构建及其意义

目的:探讨缝合法构建小鼠角膜炎症模型的有效性及其意义。方法:采用11-0尼龙线于BALB/c小鼠角膜进行“8”字缝合,构建小鼠角膜炎症模型,分别于术后3、7、12 d裂隙灯下和术后5、7、14 d采用免疫荧光法观察淋巴管及血管生长情况,术后3、7、14 d采用HE染色观察角膜炎症变化,术后1、3、7、11、14 d采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测TNF-αmRNA在炎性角膜中的表达。结果:裂隙灯观察及免疫荧光结果显示,在术后3 d角膜可见明显的淋巴管、血管新生,术后7 d生长达到高峰;HE染色显示术后3 d角膜水肿、炎性细胞浸润明显,于7 d开始消退;qRT-PCR结果显示角膜术后表达TNF-αmRNA,术后7 d到达高峰后开始下降,并维持在较低水平(P<0.05)。结论:缝合法小鼠角膜模型是一种典型的炎症模型,符合炎性反应的一般规律,是研究炎性淋巴管生长调控机制的理想工具。

家兔角膜结膜模型用于痢疾活菌苗免疫效果的研究

采用家兔角膜结膜模型对依链株口眼痢疾福氏2a 和福氏3a 菌苗进行了免疫效果的研究。结果表明这两型菌苗的完全保护率分别为28.5%和19.1%,部份保护率为47.6%和61.9%,病程下降率为55.0%和47.4%,经与对照组作 Ridit 分析,差异非常显著;综合保护率分别为80.5%和76.5%。试验证明,这种模型是适用的,而且较灵长类动物便宜,操作易于掌握,无早期感染;较豚鼠容易获得和饲养,便于操作和观察,值得研究和推广。

兔骨髓间充质干细胞在兔角膜缘干细胞完全缺乏模型眼表的分化

目的探讨兔骨髓间充质干细胞(BMSC)移植到兔角膜缘干细胞完全缺乏模型后是否能分化成角膜上皮细胞。方法 3~5月龄清洁级日本大耳白兔24只,采用全周角膜缘板层切除术加中央角膜上皮刮除术建立兔右眼角膜缘干细胞完全缺乏模型,4周后观察眼表形态,行苏木素-伊红(HE)染色、过碘酸-雪夫(PAS)染色及DAPI染色鉴定模型成功与否,选取成功模型18只(36只眼),应用随机数字表法分为对照组(18只兔左眼)、模型组、羊膜组、羊膜加BMSC组,后3组每组6只(兔右眼)。取第三代(P3)兔BMSC,以去上皮羊膜为载体培养观察,待细胞铺满羊膜达90%以上时进行移植手术,于移植术后12周观察兔右眼表形态,行HE染色观察角膜结构,免疫荧光检测兔BMSC分化方向。结果建模后4周有21只兔右眼眼表形态评分达到7分及7分以上,行HE染色、PAS染色、DAPI染色,结果显示角膜缘及角膜上皮细胞层被清除,浅基质层大量炎症细胞浸润及新生血管形成,可见杯状细胞形成,说明模型构建成功。移植术后12周照相观察眼表形态,与自身兔左眼角膜相比,模型组兔右眼角膜混浊,有大量新生血管,羊膜组右眼角膜轻度混浊,有少量新生血管,羊膜加BMSC组兔右眼角膜透明,未见新生血管;HE染色显示羊膜加BMSC组角膜结构修复完整,免疫荧光检测到羊膜加BMSC组有角膜分化的特异性标记因子CK3+12表达,而羊膜组未见表达。结论兔BMSC移植到兔角膜缘干细胞完全缺乏模型后,在体内能够分化成角膜上皮细胞或角膜样上皮细胞,恢复眼表结构及功能。

苯扎氯铵诱发小鼠角膜损伤模型的构建及损伤机制研究

目的 确定苯扎氯铵诱导小鼠角膜损伤模型的最适浓度,探索其损伤产生的相关分子机制。方法 C57BL/6雄性小鼠30只,适应性饲养1周,裂隙灯检查排除眼疾后随机分为对照组、苯扎氯铵组(浓度:0.2%、0.4%、0.6%、0.8%),每组6只鼠12只眼,对照组给予磷酸盐缓冲生理盐水(phosphate buffered saline,PBS),除对照组外,其他组连续给予对应浓度苯扎氯铵7 d后进行泪液分泌试验(schirmer I test,SIT),在裂隙灯下进行角膜浑浊度、角膜新生血管和荧光素染色评分。安乐死小鼠后取眼球并制备石蜡组织切片进行苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE)和过典酸雪夫氏染色(periodic acid-schiff staining,PAS);Western bolt检测单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)表达评估炎症水平,检测细胞色素C(cytochrome C)表达评估凋亡水平。结果 与对照组相比,0.4%及以上浓度苯扎氯铵可导致小鼠泪液分泌量下降,角膜浑浊度和新生血管水平增加。HE染色结果证实0.4%及以上浓度苯扎氯铵处理后角膜上皮层变薄且细胞排列不规则,其基质层炎症细胞浸润明显。PAS染色显示0.4%及以上浓度苯扎氯铵处理可造成结膜杯状细胞数量降低,且呈浓度依赖性。MCP-1蛋白的表达随苯扎氯铵浓度的增加而升高,Cytochrome C的蛋白水平在0.4%苯扎氯铵组最高。结论 0.4%及以上浓度的苯扎氯铵可诱导小鼠严重的角膜损伤,且0.4%为最佳造模浓度,其损伤与炎症因子MCP-1以及凋亡因子Cytochrome C的表达增加有关。

眼球系统中关键屈光元件的光学模型研究

角膜和晶状体是人眼光学系统中两个关键的屈光元件,为了理解眼内各介质和整个眼球的屈光状态以及视网膜上的成像,有利于眼科临床方面的应用,需要分别对二者进行光学特性模型的分析与研究。根据角膜和晶状体的光学特性,应用光学设计软件Zemax和有关的数学工具,从光学成像角度,分别对角膜和晶状体模型进行研究:基于结合人眼光学模型的角膜双二次曲面模型的建立方法,统计分析了我国人眼实测角膜参数的数据;通过对晶状体折射率分布特点的分析,分别在轴向和径向上进行了综合分析。最后给出了符合我国人眼特点的角膜面型的统计数值,完善了我国人眼角膜光学模型的建立;获得了形式简单且能够表示晶状体折射率分布一般特征的梯度渐变模型表达式。基于收集的我国人眼实测数据的角膜面型模型和晶状体梯度渐变形式的折射率模型,为解决人眼光学系统研究中的关键问题提供了新的方案和思路。

应用BioOcullar^(TM)重建人角膜上皮模型评估化学物和化妆品产品眼刺激性

目的采用BioOcullar^(TM)重建人角膜上皮模型检测化学物和化妆品产品的眼刺激性,以评价基于该模型的测试方法对化学物和化妆品眼刺激性评估能力。方法检测化学物时,选用58种化学物,暴露于角膜上皮模型后,用噻唑蓝(MTT)法测定角膜组织活性,计算组织相对活性值,当组织相对活性≤60%时,判定受试物为刺激性阳性,当组织相对活性>60%时,判定为刺激性阴性。检测化妆品产品时,选用61种不同类型化妆品,采用时间毒性效应二步法,根据测试结果划定刺激性分级标准。分析测试方法对化学物和化妆品眼刺激性检测的灵敏度、特异度和符合率。结果对58种化学物的眼刺激性检测,其中25种化学物3轮重复测试刺激性分类均为一致,且与欧洲化学品管理局分类、标签和包装数据库(Classification,Labelling&Packaging,CLP)或全球化学物统一分类和标签系统(Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals,GHS)分类一致;扩大对33种化学物检测,有32种结果与CLP或GHS分类结果一致,对58种化学物眼刺激性检测的灵敏度为100%,特异度为95.00%,符合率为98.28%。对61种化妆品1 h筛检结果,有26份化妆品划分为无刺激性或微刺激性,符合率为100%;对余下的35份疑似刺激性化妆品检测,参照动物试验结果划定刺激性分级标准为:ET50>36.5 min为无刺激或微刺激性,5 min<ET50≤36.5min为轻刺激性,ET50≤5min为中刺激性或以上;时间毒性效应二步法结果表明,对61种化妆品检测的灵敏度为96.77%,特异度为93.33%,符合率为95.08%。结论基于BioOcullar^(TM)人角膜上皮模型的体外检测方法对化学物和化妆品产品眼刺激性评估均具有较高的效能。