Biocompatibility of intracorneal lenses in an ex vivo experimental study

Abstract

В настоящее время в клинической практике с целью коррекции пресбиопии применяются несколько видов интракорнеальных линз (ИКЛ) [5]. Актуальным представляется поиск биосовместимого материала, инертного по отношению к ткани стромы роговицы, в присутствии которого клетки стромы роговицы обладают сниженной тенденцией к адгезии и пролиферации. В исследовании были использованы 2 различных полимера на основе гидроксиэтилметакрилата (ГЭМА) и олигоуретанметакрилата (ОУМА), потенциально пригодных для их изготовления. Цель работы - изучение ex vivo реакции роговицы донора-трупа на имплантацию интракорнеальных линз, изготовленных из полимерных материалов на основе ГЭМА и ОУМА. Методика. Для моделирования процесса интракорнеальной имплантации использовали глазные яблоки доноров-трупов (ГЯДТ). Сформированы 4 экспериментальные группы (по 3 глазных яблока в каждой): 1-я - опытная группа «ГЭМА»; 2-я - опытная группа «ОУМА», 3-я - группа сравнения «Хронический контроль» и 4-я - группа сравнения «Острый контроль». По окончании исследования оценивали морфологическими методами наличие на изучаемых поверхностях клеток волокнистых соединительнотканных элементов, степень деформации ИКЛ. Качественно в опытных и контрольных группах оценивали изображения полученные различными методами - флуоресцентной микроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Результаты. Согласно результатам исследования ex vivo изучаемые линзы не имели тенденции к инкапсуляции. По окончании исследования на поверхности ИКЛ в опытных группах обнаруживались адгезировавшие клеточно-волокнистые элементы, которые, однако не образовывали единого монослоя ни в группе ГЭМА, ни в группе ОУМА, в связи с чем можно предположить наличие у исследуемых полимерных материалов минимальных адгезивных свойств. Заключение. Результаты экспериментально-морфологического исследования ex vivo позволяют заключить, что изделия из данных полимерных материалов (ГЭМА и ОУМА) биологически совместимы, представляются потенциально пригодными для интракорнеальной имплантации и могут быть рекомендованы к дальнейшему изучению в клинических условиях. Currently, several types of intracorneal lenses (ICL) are used in clinical practice to correct presbyopia. It seems relevant to search for a biocompatible material that is inert with respect to corneal stromal tissue, in the presence of which corneal stromal cells would less tend to adhesion and proliferation. This study used two different polymers based on hydroxyethylmethacrylate (HEMA) and olygouretanmethacrylate (OUMA). The aim was to study the ex vivo reaction of cadaver corneas to implantation of ICLs made of polymeric materials based on HEMA and OUMA. Methods. The process of intracorneal implantation was modeled on eyeballs from cadaver donors (EBCD). Four experimental groups were formed: 1) «HEMA» experimental group (3 EBCD); 2) «OUMA» experimental group (3 EBCD); 3) «chronic control» comparison group (4 EBCD); and 4) «acute control» comparison group (3 EBCD). The presence of fibrous connective tissue elements on the studied surfaces and the degree of ICL deformation were evaluated at the end of the study. Images obtained with different methods, fluorescence microscopy and scanning electron microscopy, were qualitatively compared in the experimental and control groups. Results. According to results of the ex vivo study, the developed lenses did not tend to encapsulate. In experimental groups, cellular-fibrous elements were found on the surface of the ICL. However, there was no monolayer of cells or fibrous elements on the ICL in experimental groups, which suggested that the adhesive properties of studied polymeric materials are minimal. Conclusions. Results of this experimental ex vivo study showed that ICLs made of either polymeric material (HEMA or OUMA) are potentially suitable for intracorneal implantation and can be recommended for further study in clinical conditions due to their biological compatibility.