Investigadores del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares de la Universidad de Kyoto iCeMS han desarrollado un dispositivo que mueve fluidos sobre las células corneales de manera similar al movimiento de las lágrimas sobre un ojo parpadeante. Los científicos esperan sus hallazgos, informaron en la revista Laboratorio en un chip , ayudará a mejorar el desarrollo y las pruebas de drogas oftálmicas y avanzará en la comprensión de cómo el parpadeo afecta la superficie corneal.
La córnea es el disco transparente que cubre la superficie central del ojo. Actúa como una barrera protectora contra el polvo, gérmenes y otros objetos potencialmente dañinos.
Una forma en que los científicos prueban las drogas oftálmicas es administrándolas en los ojos del conejo. Pero los conejos parpadean significativamente menos que los humanos, por lo que las drogas tienen más posibilidades de penetrar la córnea del conejo y entrar en el ojo. Alternativamente, los científicos usan pequeños pozos que contienen humanoscélulas corneales. Pero aquí también, las células no están expuestas al entorno normal de un ojo humano vivo.
El científico farmacéutico de la Universidad de Kyoto Rodi Abdalkader y el microingeniero Ken-ichiro Kamei colaboraron para desarrollar un dispositivo que supere estos problemas. Imprimieron en 3D un dispositivo que contiene cuatro canales superiores y cuatro inferiores, separados por una membrana porosa de poliéster transparente. Córnealas células se incuban en cada canal superior en la parte superior de la membrana. Después de siete días, forman una barrera de células que separa los canales superior e inferior. Luego, el fluido se mueve a través del dispositivo para emular la presión ejercida en un lado de la córneaun párpado parpadeante y lágrimas en movimiento, y en el otro lado por el líquido del ojo interno.
Curiosamente, descubrieron que este movimiento cambió la forma de las células y aumentó la producción de filamentos, que son conocidos por mantener las células corneales flexibles y elásticas.
"Fue realmente interesante encontrar que un estímulo similar a un parpadeo tiene un impacto biológico directo en estas células", dice Abdalkader. "Parpadeamos con frecuencia e inconscientemente todo el tiempo. Con cada parpadeo, se aplica un esfuerzo cortante enla barrera corneal que hace que el sistema de contradefensa de la córnea secrete filamentos fibrosos, como las queratinas, para superar los efectos del estrés ".
El dispositivo no solo emula el parpadeo humano mientras usa células humanas, sino que también permite analizar cuatro muestras diferentes en condiciones similares al mismo tiempo.
"Creemos que esta plataforma allanará el camino para un mejor desarrollo del fármaco ocular, y más investigaciones sobre los efectos del estrés cortante causado por el parpadeo de los ojos en la superficie del ojo", dice Abdalkader.
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Materiales proporcionado por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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