Η μελέτη κίνησης Brown δείχνει ότι τα πραγματικά δάκρυα είναι πιο παχύρρευστα από τα τεχνητά - Physics World

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Χώρας των Βάσκων (UPV/EHU), Ισπανία έριξαν νέο φως στην ιξωδοελαστική συμπεριφορά των ανθρώπινων δακρύων, αποδεικνύοντας ότι τα πραγματικά δάκρυα είναι πολύ πιο περίπλοκα από τα τεχνητά δάκρυα και τις οφθαλμικές σταγόνες που χρησιμοποιούνται για να τα αντικαταστήσουν. Η εργασία θα μπορούσε να βοηθήσει τους κλινικούς γιατρούς να κατανοήσουν καλύτερα καταστάσεις όπως το σύνδρομο ξηροφθαλμίας και μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη εξατομικευμένων θεραπειών.

Στη μελέτη, οι ερευνητές παρακολούθησαν την κίνηση Brown των σωματιδίων μεγέθους μικρού σε υγιή ανθρώπινα δάκρυα. Για να παρακολουθήσουν αυτή την κίνηση, εξέτασαν πώς το φως αντανακλάται από τα σωματίδια, μια τεχνική γνωστή ως δυναμική σκέδαση φωτός. Από αυτά τα δεδομένα, έλαβαν πληροφορίες για το ιξώδες του υγρού (τον ρυθμό με τον οποίο ρέει) καθώς και την ελαστικότητα και τη σταθερότητά του. Μελέτησαν επίσης τη συμπεριφορά του υγρού κάτω από καταπονήσεις όπως αυτές που προκαλούνται από το ανοιγοκλείσιμο των ματιών.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι ιξωδοελαστικές ιδιότητες των ανθρώπινων δακρύων εξαρτώνται από τη συγκέντρωση και το μέγεθος των μορίων υαλουρονικού οξέος μέσα σε αυτά. Το ιξώδες των ανθρώπινων δακρύων είναι 50% υψηλότερο από αυτό του καθαρού νερού και συγκρίσιμο με αυτό των τεχνητών δακρύων που περιέχουν 0.1% υαλουρονικό οξύ.

Ισχύει για άλλα βιορευστά

Οι ερευνητές εργάζονται σε αυτό το έργο στο Ινστιτούτο Δομής της Ύλης (IEM-CSIC) στη Μαδρίτη τα τελευταία δύο χρόνια και χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά δυναμική σκέδαση φωτός σε προηγούμενο μελέτη που περιλαμβάνει σωματίδια πολυστυρενίου σε υδατικά διαλύματα. «Η έμπνευση για το παρόν έργο προέκυψε κατά τη διάρκεια μιας παρουσίασης για την τεχνική στο ΠΟΛΥΜΑΤ κέντρο στο Σαν Σεμπαστιάν», εξηγεί ο Juan F Vega, ο κύριος συγγραφέας της παρούσας μελέτης και μέλος του πειραματική ομάδα οφθαλμοβιολογίας στο UPV/EHU. «Κατά τη διάρκεια αυτής της εκδήλωσης είχα την ευκαιρία να συνδεθώ με ερευνητές στην οφθαλμολογία που εξέφρασαν έντονο ενδιαφέρον να μελετήσουν τις ιδιότητες των τεχνητών και ανθρώπινων δακρύων. Μαζί με τον συνάδελφό μου Arantxa Acera, αποφασίσαμε λοιπόν να ξεκινήσουμε μια συλλογική προσπάθεια.»

Σύμφωνα με τον Vega, η ίδια τεχνική θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν άλλα υλικά. «Χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνική για να εξερευνήσουμε τις ιδιότητες και τις συμπεριφορές των δακρύων, μπορούμε να επεκτείνουμε τις θεμελιώδεις γνώσεις μας για τα βιορευστά γενικά», λέει. «Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μια βαθύτερη κατανόηση της πολυπλοκότητας και της δυναμικής των βιολογικών υγρών, ανοίγοντας δρόμους για έρευνα και προόδους σε διάφορους τομείς πέρα ​​από την οφθαλμολογία, όπως βιοϋλικά, συστήματα χορήγησης φαρμάκων και φυσιολογικές διεργασίες».

Για παράδειγμα, η Vega λέει ότι η έρευνα θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να αναπτύξουν οφθαλμικές σταγόνες με τη σωστή σταθερότητα, λιπαντικές και ενυδατικές ιδιότητες για την οφθαλμική παθολογία ή την κατάσταση του ασθενούς. «Τελικά, αυτή η εργασία στοχεύει να ενισχύσει την άνεση και την ευημερία των ατόμων που αντιμετωπίζουν συμπτώματα όπως αυτά που σχετίζονται με το σύνδρομο ξηροφθαλμίας», λέει.

Βελτίωση τεχνητών δακρύων

Τα μέλη της ομάδας UPV/EHU θα επικεντρωθούν σε δύο βασικούς τομείς μελλοντικής έρευνας. Το πρώτο είναι να εξερευνήσουμε πιο σύνθετες συνθέσεις εμπορικών τεχνητών δακρύων. «Αναλύοντας αυτά τα υγρά λεπτομερώς, στοχεύουμε να αποκτήσουμε μια ολοκληρωμένη κατανόηση της σύνθεσής τους και του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν με το οφθαλμικό περιβάλλον», λέει ο Vega. Κόσμος Φυσικής. «Τέτοιες μελέτες θα μας δώσουν πολύτιμες γνώσεις για την αποτελεσματικότητα και τους περιορισμούς αυτών των προϊόντων και θα μας επιτρέψουν να εντοπίσουμε τομείς για βελτίωση και βελτιστοποίηση».

Το υγρό στα ζωντανά κύτταρα είναι 300 φορές πιο παχύρρευστο από το μέλι, επιβεβαιώνει η μη επεμβατική τεχνική

Μόλις καταλάβουν τις ιδιότητες και τις ελλείψεις των εμπορικών τεχνητών δακρύων, προσθέτει, το επόμενο βήμα θα είναι ο σχεδιασμός νέων «μιμήσεων» δακρύων που έχουν διαμορφωθεί σε εργαστήριο με ιδιότητες που μοιάζουν περισσότερο με εκείνες των υγιών δακρύων.

Η παρούσα εργασία περιγράφεται αναλυτικά στο Φυσική των υγρών.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Αυτοκίνητο / EVs, Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• ChartPrime. Ανεβάστε το Trading Game σας με το ChartPrime. Πρόσβαση εδώ.
• BlockOffsets. Εκσυγχρονισμός της περιβαλλοντικής αντιστάθμισης ιδιοκτησίας. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/brownian-motion-study-shows-real-tears-are-more-viscous-than-artificial-ones/