Καλλιέργεια ενδοθηλιακών κυττάρων κερατοειδούς σε διαφορετικά υποστρώματα και μελέτη των μηχανικών τους ιδιοτήτων

Abstract

1) Purpose: To evaluate the efficiency of cultivated human corneal endothelial cells, (HCECs) to dehydrate cornea, using models of the posterior cornea, composed of artificial collagen mass. Methods: HCECs were isolated from donor corneal rings and cultivated. The study design included four different sets of models. Results: After two days, the percentage decreases in thickness in “posterior cornea” models thickness were 66%, 57% and 13% respectively. Conclusion: The dehydrating ability of HCECs is adversely affected by increased thickness of their basal membrane. 2) Purpose: To investigate if human anterior lens capsule is a suitable substrate for the culture of primary human trabecular meshwork (HTM) cells. Methods: HTM cells derived from four human donors were seeded on ALCs. Cell morphology and viability were examined at 1,3,5 & 7 days. Results: Morphology of the cultivated cells followed a typical model while their viability was >95% in all cases. Conclusion: Anterior Lens Capsule is a suitable alternative substrate for cultivation of HTM cells.3) Purpose: To determine the time-dependent toxicity of trypan blue (TB) at 0.06% concentration in cultured human trabecular meshwork (HTM) cells. Methods: HTM cells cultured in vitro were exposed to Trypan blue for 5,30,60 seconds and for 5,15,30,60 minutes to a TB preparation. Results: Morphologic changes occurred mainly after 5 minutes of exposure to TB. Conclusions: TB is not toxic over an exposure time of up to 60 seconds.4) Purpose: To investigate the toxic effect of air exposure for an in vitro model of primary human corneal endothelial cells (HCECs). Methods: HCECs were cultivated and were exposed to air for 30 minutes, 1, 3,6,12 and 24 hours. Results: Three hours after exposure, the morphology of the cells was still intact. After six hours, cells started losing their typical hexagonal morphology. Conclusion: The toxic effect of air exposure is not significant for the time period of three hours. 5) Purpose: To investigate the toxic effect of air exposure for an in vitro model of primary human ocular trabecular meshwork cells (HTM). Methods: HTM were isolated from five donor eyes and cultivated. Six groups were set up and HTM were exposed to air for 30 minutes and 1,3,6,12 & 24 hours. Results: At 3 hours after exposure, the morphology was still intact. At 6 hours few cells appeared deformed. At 12 hours after exposure to air the HTM cells started losing their typical morphology. Conclusion: The toxic effect of air exposure was not significant for the time period of one to three hours. 6) Purpose: To appraise the effect of loading force magnitude on the determination of elastic modulus of anterior lens capsule through AFM. Methods: Four human anterior lens capsules taken during phacoemulsification cataract surgery were studied. Force-Distance curves were acquired by applying a load of 2,5,10,20 and 30 nanonewtons. Results: The determination of Young’s modulus of the ALC is dependent on the loading force concerning the examined range. Conclusion: Loading forces of 10 and 20 nanonewtons led to results without significant difference and more reproducible.

1) Σκοπός: Διερεύνηση ικανότητας καλλιεργημένων κυττάρων να αφυδατώσει τεχνητό στρώμα κολλαγόνου. Μέθοδος: Ενδοθηλιακά κύτταρα καλλιεργήθηκαν και τοποθετήθηκαν σε τεχνητό στρώμα και τέσσερα διαφορετικές διατάξεις. Το κεντρικό πάχος των δομών ήταν η κύρια μετρήσιμη παράμετρος. Αποτελέσματα: Μετά από δυο ημέρες η μείωση του πάχους του τεχνητού στρώματος ήταν 66% για τη διάταξη 1, 57% για τη 2 και 13% για τη διάταξη 3. Συμπεράσματα: Η ικανότητα των καλλιεργηθέντων κυττάρων επηρεάζεται από το πάχος της βασικής τους μεμβράνης. 2) Σκοπός: Να διερευνηθεί αν το ανθρώπινο πρόσθιο περιφάκιο είναι κατάλληλο υπόστρωμα για την καλλιέργεια κυττάρων του γωνιακού δικτυωτού. Μέθοδοι: Κύτταρα γωνιακού δικτυωτού από τέσσερεις δότες τοποθετήθηκαν πάνω στα πρόσθια τμήματα ανθρώπινου περιφακίου. Η μορφολογία των κυττάρων και η ικανότητά τους να επιζήσουν εξετάστηκαν τις ημέρες 1, 3, 5 και 7 μετά την έναρξη της διαδικασίας καλλιέργειας. Αποτελέσματα: Η μορφολογία των κυττάρων που καλλιεργήθηκαν ήταν όμοιο με το τυπικό μοντέλο ενώ η επιβίωση του ήταν >95% σε όλες τις περιπτώσεις. Συμπέρασμα: Το ανθρώπινο πρόσθιο περιφάκιο μπορεί να θεωρηθεί κατάλληλο υπόστρωμα για την καλλιέργεια ανθρωπίνων κυττάρων του γωνιακού δικτυωτού.3) Σκοπός: Να προσδιοριστεί η χρονοεξαρτώμενη τοξικότητα του Trypan blue (TB) συγκέντρωσης 0.06% σε καλλιεργημένα ανθρώπινα κύτταρα του γωνιακού δικτυωτού. Μέθοδοι:. Τα κύτταρα εκτέθηκαν για 5, 30, 60 δευτερόλεπτα και για 5,15,30,60 λεπτά σε TB. Αποτελέσματα: Σημαντικές μορφολογικές αλλαγές έλαβαν χώρα μετά από 5 λεπτά έκθεσης. Η βιωσιμότητα ήταν 96.0%±3.6%, 94.8%±3.5% and 92.5%±4.4% μετά από 5,30 και 60 δευτερόλεπτα έκθεσης; σημαντική τοξική επίδραση του TB παρατηρήθηκε μετά από 5,15,30 και 60 λεπτά έκθεσης. Συμπεράσματα: Το TΒ δεν είναι τοξικό για έκθεση έως και 60 δευτερόλεπτα; έκθεση μεγαλύτερης διάρκειας οδηγεί σε αυξανόμενες βλάβες των καλλιεργημένων κυττάρων του γωνιακού δικτυωτού.4) Σκοπός: Η αξιολόγηση της τοξικής επίδρασης του αέρα στα ενδοθηλιακά κύτταρα του κερατοειδούς. Μέθοδος: Ανθρώπινα ενδοθηλιακά κύτταρα κερατοειδούς καλλιεργήθηκαν και εκτέθηκαν σε αέρα για 30 λεπτά, 1,3,4,12 και 24 ώρες. Αποτελέσματα: Στις 3 ώρες τα κύτταρα διατήρησαν τη μορφολογία τους ενώ μετά από 6 ώρες έχασαν την εξαγωνικότητά τους. Συμπεράσματα: Η μελέτη έδειξε ότι η τοξική επίδραση του αέρα στο συγκεκριμένο μοντέλο δεν είναι σημαντική για το διάστημα των τριών ωρών.5) Σκοπός: Η αξιολόγηση της τοξικής επίδρασης του αέρα στα ενδοθηλιακά κύτταρα του γωνιακού δικτυωτού. Μέθοδος: Κύτταρα του γωνιακού δικτυωτού καλλιεργήθηκαν και εκτέθηκαν σε αέρα (μέσω ενός in vitro μοντέλου) για 30 λεπτά, 1,3,6,12 και 24 ώρες. Αποτελέσματα: Στις 3 ώρες τα κύτταρα δεν υπέστησαν καμία μεταβολή ενώ στις 6 ώρες άρχισαν να εμφανίζονται μορφολογικές αλλοιώσεις. Στις 12 ώρες τα κύτταρα έχασαν την τυπική μορφολογία τους. Συμπεράσματα: Η τοξικότητα του αέρα δεν είναι σημαντική για χρόνο έκθεσης ως 3 ώρες. 6) Σκοπός: Αξιολόγηση της επίδραση του μεγέθους της ασκούμενης δύναμης στον προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας του προσθίου περιφακίου με τη χρήση του μικροσκοπίου ατομικών δυνάμεων. Μέθοδος: Τέσσερα ανθρώπινα περιφάκια λήφθησαν κατά τη διάρκεια επεμβάσεως φακοθρυψίας και μελετήθηκαν, χωρίς την παρουσία επιθηλιακών κυττάρων, με τη χρήση μικροσκοπίου ατομικών δυνάμεων. Καμπύλες δύναμης-απόστασης υπολογιστήκαν μετά την εφαρμογή δυνάμεων τάξης 2,5,10,20 και 30 nanonewtons. Συμπεράσματα: Δυνάμεις της τάξης των 10 και 20 nanonewtons οδήγησαν σε αποτελέσματα χωρίς σημαντικές διαφορές.