Измерение зависимости напряжения от деформации роговиц человека и свиньи после сшивания коллагена с помощью рибофлавина и ультрафиолета А

Цель: Оценить биомеханический эффект комбинированного воздействия рибофлавина и ультрафиолета А (УФ-А) на роговицы свиней и человека.

Место проведения: Кафедра офтальмологии Технического университета Дрездена, Дрезден, Германия.

Методы: Полоски роговицы, полученные из 5 энуклеированных глаз человека и 20 трупных роговиц свиней, обработали фотосенсибилизатором рибофлавином и облучали с помощью двух сдвоенных диодов УФ-А (370 нм; плотность мощности излучения 3 мВт/см²) в течение 30 минут. После сшивания на обработанных и необработанных роговицах измерили статическую зависимость напряжения от деформации с помощью прибора для испытания биоматериалов с микрокомпьютерным управлением; предварительное напряжение составляло 5 × 10³ Па.

Результаты: После сшивания жесткость роговицы значительно увеличилась: напряжение в обработанных роговицах повысилось на 71,9% у свиней и на 328,9% у людей, а модуль Юнга увеличился соответственно в 1,8 и 4,5 раза. Средняя толщина центральной зоны роговицы составляла 850 ± 70 мкм (стандартное отклонение) у свиней и 550 ± 40 мкм у людей.

Выводы: Сшивание коллагена под действием рибофлавина и УФ-А повышало механическую жесткость роговиц свиней и, в ещё большей степени, роговиц человека. Поскольку максимальное сшивание коллагена происходит в передних 300 мкм роговицы, более выраженное повышение жесткости человеческой роговицы объясняется тем, что в целом более тонкая роговица человека имеет большую долю ткани, охваченную сшиванием.