Študija Brownovega gibanja kaže, da so prave solze bolj viskozne od umetnih – Svet fizike

Raziskovalci na Univerzi v Baskiji (UPV/EHU) v Španiji so osvetlili viskoelastično obnašanje človeških solz in dokazali, da so prave solze veliko bolj zapletene kot umetne solze in kapljice za oči, ki jih nadomestijo. Delo bi lahko pomagalo kliničnim zdravnikom bolje razumeti stanja, kot je sindrom suhega očesa, in lahko pomaga pri razvoju prilagojenih zdravljenj.

V študiji so raziskovalci spremljali Brownovo gibanje mikronskih delcev v zdravih človeških solzah. Da bi sledili temu gibanju, so preučili, kako se svetloba odbija od delcev, tehniko, znano kot dinamično sipanje svetlobe. Iz teh podatkov so pridobili informacije o viskoznosti tekočine (hitrosti, s katero teče) ter njeni elastičnosti in stabilnosti. Preučevali so tudi obnašanje tekočine pod obremenitvami, kot so tiste, ki jih povzroča mežikanje z očmi.

Ekipa je ugotovila, da so viskoelastične lastnosti človeških solz odvisne od koncentracije in velikosti molekul hialuronske kisline v njih. Viskoznost človeških solz je za 50 % večja od viskoznosti čiste vode in primerljiva z viskoznostjo umetnih solz, ki vsebujejo 0.1 % hialuronske kisline.

Uporabno za druge biotekočine

Raziskovalci so zadnji dve leti delali na tem projektu na Inštitutu za strukturo snovi (IEM-CSIC) v Madridu in prvič uporabili dinamično sipanje svetlobe v prejšnjem študija ki vključujejo delce polistirena v vodnih raztopinah. »Navdih za pričujoči projekt se je pojavil med predstavitvijo tehnike na POLYMAT centra v San Sebastianu,« pojasnjuje Juan F Vega, glavni avtor te študije in član skupina za eksperimentalno oftalmobiologijo na UPV/EHU. »Med tem dogodkom sem se imel priložnost povezati z raziskovalci v oftalmologiji, ki so izrazili veliko zanimanje za preučevanje lastnosti umetnih in človeških solz. Skupaj z mojo kolegico Arantxo Acera sva se zato odločila za začetek skupnega prizadevanja.«

Po mnenju Vege bi lahko ista tehnika raziskovalcem pomagala razumeti tudi druge materiale. "Z uporabo te tehnike za raziskovanje lastnosti in obnašanja solz lahko razširimo naše temeljno znanje o biotekočinah na splošno," pravi. "To lahko vodi do globljega razumevanja zapletenosti in dinamike bioloških tekočin, kar odpira poti za raziskave in napredek na različnih področjih, ki presegajo oftalmologijo, kot so biomateriali, sistemi za dostavo zdravil in fiziološki procesi."

Kot primer Vega pravi, da bi raziskava lahko pomagala znanstvenikom razviti kapljice za oči s pravo stabilnostjo, mazljivostjo in vlažilnimi lastnostmi za pacientovo očesno patologijo ali stanje. "Na koncu je cilj tega dela izboljšati udobje in dobro počutje posameznikov, ki doživljajo simptome, kot so tisti, povezani s sindromom suhega očesa," pravi.

Izboljšanje umetnih solz

Člani ekipe UPV/EHU se bodo osredotočili na dve ključni področji prihodnjih raziskav. Prvi je raziskovanje kompleksnejših formulacij komercialnih umetnih solz. "S podrobno analizo teh tekočin želimo pridobiti celovito razumevanje njihove sestave in njihove interakcije z očesnim okoljem," pravi Vega. Svet fizike. "Takšne študije nam bodo zagotovile dragocen vpogled v učinkovitost in omejitve teh izdelkov ter nam bodo omogočile, da prepoznamo področja za izboljšave in optimizacijo."

Tekočina v živih celicah je 300-krat bolj viskozna kot med, potrjuje neinvazivna tehnika

Ko bodo razumeli lastnosti in pomanjkljivosti komercialnih umetnih solz, dodaja, bo naslednji korak oblikovanje novih laboratorijsko formuliranih "posnemalcev" solz z lastnostmi, ki so bolj podobne tistim zdravih solz.

To delo je podrobno opisano v Fizika tekočin.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Avtomobili/EV, Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• ChartPrime. Izboljšajte svojo igro trgovanja s ChartPrime. Dostopite tukaj.
• BlockOffsets. Posodobitev okoljskega offset lastništva. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/brownian-motion-study-shows-real-tears-are-more-viscous-than-artificial-ones/