Test d'indentation pour caractériser les effets environnementaux sur les surfaces antérieure et postérieure de l'iris porcine

Le but de cette étude ex vivo était de déterminer le comportement mécanique global d'un échantillon d'iris de porc en faisant varier l'environnement de test et la température – à l'aide du testeur micromécanique Mach-1. La connaissance de ces informations peut aider à comprendre les conditions de test optimales qui permettront aux chercheurs d'étudier l'influence de la morphologie anormale de l'iris sur des troubles oculaires spécifiques. Il est bien connu que le test par indentation aboutit à des propriétés tissulaires plus sensibles près de l'indenteur qu'à celles plus éloignées de l'indenteur (propriétés locales). Par conséquent, des tests d'indentation ont été effectués sur les surfaces antérieure et postérieure de l'iris porcin.

Un échantillon a été préparé par dissection manuelle, divisé en deux et testé pour trois environnements différents et deux températures différentes: hydraté avec des gouttes de solution saline tamponnée au phosphate (PBS) à température ambiante (RT), immergé dans du PBS RT et immergé dans du PBS à 37°C. Un adhésif cyanoacrylate a été utilisé pour lier les surfaces antérieure et postérieure à un indenteur plat de 25,4 mm afin de maintenir les échantillons droit et en place pour le test d'indentation. L'essai mécanique a été réalisé à l'aide d'un indenteur plat de 1,0 mm de diamètre installé sur une cellule de charge de 1,5 N (résolution de 75 uN). Chaque surface antérieure et postérieure de l'iris a été indentée à trois emplacements différents (n = 3) en utilisant les paramètres suivants: chargement à 0,0015 N en utilisant une vitesse de 0,005 mm / s et 180 sec en maintien à cette position.

Un testeur micromécanique Biomomentum Mach-1 v500css a été utilisé pour extraire l'épaisseur, le module d'indentation (en utilisant le modèle Hayes pour un indenteur plat), le temps de relaxation et le pourcentage de charge perdue pour chaque échantillon dans les différentes conditions de test (hydraté avec des gouttes de PBS à RT, immergé dans du PBS à RT et à 37°C). Les résultats indiquent que la submersion des échantillons dans la solution et l'augmentation de la température du PBS font gonfler les échantillons.

En comparant les données des échantillons hydratés avec des gouttes de PBS à RT et immergé dans PBS à RT, l'épaisseur a augmenté de 4% pour la partie antérieure et 9% pour la partie postérieure après submersion; le module a diminué de 11% pour la partie antérieure et de 22% pour la partie postérieure. Ensuite, en comparant le RT PBS immergé avec le PBS immergé à 37°C, l'épaisseur a augmenté de 5% pour les deux surfaces après chauffage; le module a diminué de 6% pour la partie antérieure et de 16% pour la partie postérieure. Les réductions de module pourraient être influencées par l'augmentation de l'épaisseur de l'échantillon et, par conséquent, par un effet réduit de la couche adhésive cyanoacrylate rigide sous-jacente.

Une diminution du temps de relaxation (temps entre la charge maximale et 37% de la perte totale pendant la relaxation des contraintes) et une diminution du pourcentage de perte de charge ont été observées lorsque les échantillons ont été immergés dans du PBS à RT et chauffé. Cet effet pourrait être de nature poroélastique car la submersion des échantillons dans du PBS minimise leur perte de fluide interstitiel pendant la compression, ce qui leur permet de maintenir la pression de fluide interne entre les fibres tissulaires. En d'autres termes, la submersion de l'échantillon pourrait créer un gradient de pression plus important qui repousserait le fluide dans le tissu plus rapidement et la pression accrue entraînerait une pression ou une charge d'équilibre plus élevée après la relaxation.

Cette étude souligne que les propriétés mécaniques de l'iris de porc pourraient être fonction de différentes conditions environnementales telles que l'hydratation et la température. À l'avenir, le Mach-1 pourrait être utilisé pour examiner différentes formes d'indenteur (sphérique, plat), tailles (0,3 mm-5 mm) et emplacements (cartographie complète de la surface de l'échantillon). D'autres méthodes de maintien en place de l'échantillon telles que le serrage entre 2 plaques trouées doivent également être étudiées pour minimiser l'effet de l'adhésif cyanoacrylate rigide sous-jacent utilisé pour sécuriser les échantillons.