Изучение биомеханических свойств передней капсулы хрусталика на основе атомно-силовой микроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.07, кандидат наук Бахчиева Наталия Александровна

• Бахчиева Наталия Александровна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Бахчиева Наталия Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. АНАТОМИЯ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА

1.2. КЛАССИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА

1.3. АТОМНО-СИЛОВАЯ МИКРОСКОПИЯ В ИССЛЕДОВАНИИ СТРУКТУР ПЕРЕДНЕГО СЕГМЕНТА ГЛАЗА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. МАТЕРИАЛ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА С ПОМОЩЬЮ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

3.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА НА ОСНОВЕ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

3.2.1. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЭПИТЕЛИЯ КАПСУЛЫ НА РЕЗУЛЬТАТЫ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

3.2.2. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА

3.2.3. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПСЕВДОЭКСФОЛИАТИВНОГО СИНДРОМА НА «БИОМЕХАНИКУ» ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА

3.2.4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КРАСИТЕЛЯ «ТРИПАНОВЫЙ СИНИЙ» НА «БИОМЕХАНИКУ» ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА

3.3. ОЦЕНКА ВЗАИМОСВЯЗИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА И ЕЕ ХИМИЧЕСКОГО

ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ФИЗИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ

• ИОЛ - интраокулярная линза

• мН - миллиньютон, равен 0,001 ньютона

• Ра - паскаль, единица измерения давления, вызываемому силой, равной одному ньютону

• кРа - килопаскаль, равен 1 000 паскалей

• МРа - мегапаскаль, равен 1 000 000 паскалей

• нДж - наноджоуль, единица измерения работы, энергии и количества теплоты, равен 0,001 микроджоулей

• мкм - микрометр (микрон), 10 -6 метра, единица измерения длины

• А - ампер, единица измерения силы электрического тока

• ПЭС - псевдоэксфолиативный синдром

• АСМ - атомно-силовая микроскопия

• ЭДТА - этилендиаминуксусная кислота

• СЭМ - сканирующая электронная микроскопия

• ЭДС - энергодисперсионный спектрометр

• Модуль Юнга (модуль продольной упругости) - физическая величина, характеризующая свойство материала сопротивляться растяжению/сжатию при упругой деформации, определяется как отношение напряжения к деформации

• Деформация - относительное удлинение образца, может быть рассчитана как перемещение, деленное на начальную длину образца

• Механическое напряжение - отношение растягивающей силы к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения.

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение биомеханических свойств передней капсулы хрусталика на основе атомно-силовой микроскопии»

Актуальность темы и степень ее разработанности

В современной микроинвазивной факохирургии технические элементы, связанные с капсулой хрусталика (передний непрерывный круговой капсулорексис, внутрикапсульные манипуляции с ядром и хрусталиковыми массами, имплантация ИОЛ в межкапсулярное пространство) являются основополагающими в плане профилактики потенциальных интра- и послеоперационных осложнений. Разработка методики передней капсулотомии (непрерывного кругового капсулорексиса) связана с исследованиями Howard G. (1984) и Thomas F. (1985). В современной хирургии катаракты данный метод до сих пор остается золотым стандартом вскрытия передней капсулы, базирующейся на рассечении и разрыве ткани с помощью специальных инструментов через тоннельный роговичный разрез. С точки зрения адаптированности капсулорексиса к последующим внутрикапсульным манипуляциям важным показателем является биомеханическая «устойчивость» капсулы. Этот показатель должен быть достаточным для обеспечения целостности капсулы во время проведения фрагментации ядра, аспирации хрусталиковых масс и имплантации ИОЛ.

Впервые биомеханические свойства передней капсулы хрусталика в эксперименте были изучены в исследованиях Fisher R. и соавт. Исследования проводили на кадаверных глазах или глазах экспериментальных животных. На основании серии работ (Fisher R., 1969; Fisher R., Wakely J., 1976; Fisher R., Hayes B., 1979) авторы пришли к заключению, что передняя капсула хрусталика представляет из себя многослойную пластинку, состоящую из закрученных коллагеновых макромолекул, образующих суперспирали, которые растягиваются под воздействием нагрузки. Позднее были проведены и другие исследования с фундаментальным уклоном, в которых были изучены возможные изменения, происходящие с биомеханическими свойствами передней капсулы хрусталика в зависимости от возраста, наличия сахарного диабета, а также проанализированы различия биомеханических

показателей капсулы и десцеметовой мембраны роговицы (К^ S. et а1., 1997; Danielson С. et а1., 2004; Pedrigi R. et а1., 2007).

Сформировавшееся в последние годы другое направление в исследованиях биомеханических свойств передней капсулы хрусталика уже носило прикладной характер и было обусловлено клинической значимостью формирования отверстия в центральной зоне передней капсулы в факохирургии. С внедрением в клиническую практику фемтосекундного лазера появился новый способ выполнения капсулорексиса с помощью энергетического воздействия - т.н. фемтолазерная капсулотомия. В связи с этим последующие исследования приобрели сравнительный характер и касались изучения влияния различных способов капсулотомии в процессе факохирургии на прочностные свойства передней капсулы (Auffarth G. et а1., 2013; Sandor G. et а1., 2014; Lua R. et а1., 2016). В этих исследованиях в качестве моделей для проведения биомеханических испытаний использовали образцы передней капсулы хрусталика человека и свиньи, полученных ех vivo, что не исключало возможного влияния на результаты исследований как постмортальных изменений, так и анатомических особенностей капсулы животных.

Перечисленные выше исследования можно объединить в одну группу по общему принципу определения биомеханических свойств передней капсулы хрусталика, предполагающего классическое испытание образцов на растяжение, которое заключается в деформировании материала в условиях однородного и одноосного напряженного состояния до его разрыва.

На сегодняшний день существует и другой, принципиально отличный подход к оценке биомеханических свойств передней капсулы хрусталика, основанной на атомно-силовой микроскопии. Атомно-силовая микроскопия -метод сканирующей зондовой микроскопии с высоким (субмикронным) разрешением, который применяют не только для оценки морфологических особенностей поверхности объекта, но и для исследования механических характеристик органических и неорганических материалов. В связи с этим,

атомно-силовая микроскопия быстро нашла применение в различных областях, в том числе и в офтальмологии. На данный момент были проведены исследования морфологических и биомеханических особенностей различных структур переднего сегмента глаза. При этом, несмотря на очевидные преимущества АСМ, на сегодняшний день работы, касающиеся применения этого метода, именно в контексте оценки биомеханики передней капсулы хрусталика, носят единичный характер, что может свидетельствовать о возможном нереализованном потенциале АСМ в данной области. В имеющихся работах были предприняты попытки анализа биомеханических свойств в зависимости от возраста (Ziebarth N. et al., 2011) и от интраоперационного применения красителей (Haritoglou C. et al., 2013), а также после проведения мануальной и фемтолазерной капсулотомии (Lua R. et al., 2016; Maver U. et al., 2016).

Исходя из вышеизложенного, вопрос оценки биомеханических свойств передней капсулы хрусталика человека и определения алгоритма подобных исследований нуждается в дальнейшем изучении в условиях, максимально приближенных к исследованиям in vivo. Такую возможность обеспечивают современные технологии микроинвазивной факохирургии, позволяющие в качестве модели использовать полученный интраоперационно фрагмент передней капсулы хрусталика. При этом становится возможным решение целой группы вопросов, в перспективе имеющих и прикладное значение: возрастные изменения биомеханики передней капсулы, влияние на биомеханические свойства капсулы наличия псевдоэксфолиативного синдрома, а также интраоперационного применения красителя для улучшения визуализации капсулы при отсутствии рефлекса глазного дна. Кроме этого, возможности современных методов морфологического исследования, в частности сканирующей электронной микроскопии c энергодисперсионной спектрометрией, позволяют осуществлять количественный химический микроанализ тканей и в перспективе оценить возможную и на сегодняшний день практически неизученную взаимосвязь прочностных свойств капсулы и

ее химического состава.

Целью настоящего исследования явилось изучение биомеханических особенностей и элементного состава передней капсулы хрусталика на основе современных методов исследования.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

1. Обоснование выбора атомно-силовой микроскопии в качестве метода оценки биомеханических свойств передней капсулы хрусталика.

2. Разработка оригинального алгоритма атомно-силовой микроскопии для оценки биомеханических свойств передней капсулы хрусталика (включая оценку потенциального влияния хрусталикового эпителия на результаты исследования).

3. Оценка влияния возрастных изменений передней капсулы хрусталика человека на биомеханические показатели.

4. Оценка возможного изменения биомеханических свойств передней капсулы в результате интраоперационного применения красителя.

5. Оценка биомеханических свойств капсулы хрусталика при наличии псевдоэксфолиаций.

6. Определение относительного (валового) содержания неорганических химических элементов и их концентрации в составе передней капсулы хрусталика.

7. Выявление корреляционной связи биомеханических свойств передней капсулы хрусталика и ее элементного состава.

Научная новизна темы

1. Впервые на достаточном клинико-экспериментальном материале на основе атомно-силовой микроскопии проведена оценка биомеханических свойств передней капсулы хрусталика в зависимости от возраста, наличия псевдоэксфолиативного синдрома и интраоперационного применения красителя в условиях, максимально приближенных к исследованиям in vivo.

2. Доказана возможность подготовки образцов для атомно-силовой микроскопии, исключающая применение различных растворов для удаления субкапсулярного эпителия.

3. Выявлены возрастные закономерности изменений биомеханических показателей капсулы: независимо от возраста жесткость внутренней поверхности передней капсулы хрусталика достоверно превышает аналогичный показатель наружной поверхности. Возрастные изменения сопровождаются уменьшением модуля Юнга внутренней поверхности и увеличением - наружной.

4. Впервые проведен корреляционный анализ биомеханических свойств капсулы и ее химического состава.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Проанализированы известные способы оценки биомеханических свойств передней капсулы хрусталика. Выявлены их основные преимущества и недостатки.

Предложен новый способ оценки биомеханических свойств переднего края капсулы хрусталика после проведения непрерывного кругового капсулорексиса. (патент RU № 26829551 от 22.03.19г.).

Разработан оригинальный алгоритм механических испытаний с применением АСМ для оценки биомеханических свойств передней капсулы хрусталика.

Методология и методы диссертационного исследования.

Методологической основой диссертационной работы явилось применение комплекса методов научного познания. Диссертация выполнена в соответствии с принципами научного исследования в дизайне проспективного нерандомизированного контролируемого клинико-инструментального исследования с использованием инструментальных, морфологических, биомеханических, аналитических и статистических методов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Алгоритм атомно-силовой микроскопии, включающий микроскопию наружной и внутренней поверхности образцов передней капсулы; идентификацию внутренней поверхности образцов на основе визуализации субкапсулярного эпителия; проведение биомеханических тестов в участках внутренней и наружной поверхности, свободных от субкапсулярного эпителия и псевдоэксфолиаций, соответственно, для определения модуля Юнга.

2. Возрастной показатель - определяющий фактор изменений модуля Юнга как внутренней, так и наружной поверхности капсулы, а также их соотношения.

3. Отсутствие влияния на «биомеханику» передней капсулы хрусталика псевдоэксфолиативного синдрома и интраоперационного применения красителя.

4. Достоверная обратная корреляция содержания серы (S), аккумулирующейся преимущественно на наружной стороне капсулы хрусталика, и ее биомеханического показателя.

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Достоверность выполненных исследований и полученных результатов определяется достаточным и репрезентативным объемом выборки. В работе использовались современные высокоточные методы исследования, выполняемые в стандартизированных условиях. Анализ и статистическая обработка данных проведены с применением современных методов. Материалы работы были представлены, доложены и обсуждены на XI Российском Общенациональном Офтальмологическом Форуме (Москва, октябрь 2018), на 9-ой Биомедицинской конференции по атомно-силовой микроскопии (9th AFM Biomed Conference Мюнстер, сентябрь, 2019).

Личный вклад автора в проведенные исследования

Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в подготовке исследований, апробации результатов, подготовке публикаций по теме диссертационной работы. Статистический анализ и интерпретация полученных результатов выполнена лично автором.

Внедрение результатов работы

Разработанные методы исследования внедрены в практику ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней» и включены в учебные программы преподавания глазных болезней ординаторам, аспирантам ФГБНУ «НИИ глазных болезней».

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 4 - в изданиях, входящих в перечень ВАК и рекомендованных для публикации материалов диссертаций, в том числе 2 - в зарубежной печати. Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертация изложена на 98 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и обсуждения результатов, заключения, выводов и указателя литературы. Работа иллюстрирована 24 рисунками и 7 таблицами. Библиографический указатель содержит 108 источников (2 отечественных и 106 зарубежных).

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Исходя из задач диссертационной работы, в настоящем разделе в обобщенном виде представлены данные литературы, касающиеся анатомии и структурных особенностей передней капсулы хрусталика, классических подходов к исследованию ее биомеханических свойств, а также применения современного метода атомно-силовой микроскопии в исследовании структур переднего сегмента глаза.

1.1. АНАТОМИЯ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ ХРУСТАЛИКА

Капсула хрусталика - это наружная мембрана, которая обеспечивает анатомическую целостность хрусталика и представляет собой тонкую, замкнутую со всех сторон оболочку, внутри которой располагаются эпителий и непосредственно вещество хрусталика (рис. 1).

3

Рис. 1. Схематическое отображение основных структурных элементов хрусталика. 1. Передняя капсула хрусталика. 2. Задняя капсула хрусталика. 3. Экватор хрусталика. 4. Однослойный эпителий передней капсулы хрусталика. 5. Кортикальные слои хрусталика. 6. Ядро хрусталика.

По своему молекулярному строению капсула схожа с другими базальными мембранами человеческого организма. Отличие заключается в том, что капсула хрусталика является самой толстой из них вследствие замедленных обменных процессов и продолжительного накопления вещества матрикса. [13, 30, 50, 105]. Капсула хрусталика состоит из сетей ламинина [20, 69, 76, 101], коллагена IV типа [16, 20, 49], энтактина/нидогена [20, 27] некоторого количества гепарансульфата протеогликанов, перлекана [20, 66, 79, 82] и коллагена XVIII типа [36]. В отдельных исследованиях также отмечено возможное содержание коллагена XV типа [106] и агрина в передней капсуле хрусталика [35]. Коллаген IV типа - наиболее распространённый из всех элементов и составляет 30-40% сухого веса капсулы. В комплексе с ним ламинин, нидоген и перлекан самоорганизуются в трехмерную матрицу, которая обеспечивает прочность, упругость и эластичность капсулы хрусталика, таким образом, способствуя её адекватному функционированию. Схожим образом структура капсулы организована у некоторых видов млекопитающих (свиней, быков) [93].

Условное анатомическое деление на переднюю и заднюю капсулы приобретает особое значение в аспекте современной микроинвазивной факохирургии: если передняя капсула является объектом различных хирургических манипуляций, то задняя - должна оставаться интактной. Границей между передней и задней капсулой экватор хрусталика, который представляет собой зазубренную, неровную линию, находящуюся под давлением цилиарных отростков и исходящих из их эпителия волокон цинновой связки, на которой хрусталик укреплен в кольце, образованном отростками цилиарного тела. Толщина задней капсулы (0,001-0,006 мм) в 3-5 раз меньше, чем передней. Под передней капсулой располагается однослойный шестигранный эпителий с округлыми ядрами, который выстилает всю ее заднюю поверхность вплоть до экватора. По мере приближения к нему клетки начинают выстраиваться правильными меридиональными рядами, а уже у самого экватора они постепенно

становятся длиннее, теряя при этом свои ядра, и тем самым трансформируясь в волокна хрусталика. Тензиометрические исследования установили прямую связь между прочностью и толщиной различных отделов капсулы хрусталика. В норме, наибольшей пенетрационной прочностью (в среднем 5,3 г/мм2) характеризуется центральная зона передней капсулы хрусталика. Периферическое утолщение капсулы хрусталика в биомеханическом плане представляет укреплённую зону фиксации связочного аппарата хрусталика.

По данным ряда исследований именно в экваториальной зоне капсулы были обнаружены фибриллиновые волокна. Наиболее интенсивное окрашивание фибриллина было выявлено в зонулярной пластинке - тонком концентрически расположенном слое шириной 2 мм, который сформирован из вплетающихся в капсулу волокон цинновой связки [67, 91, 102]. Мутация в гене фибриллина-1 ^ВШ), которая в настоящее время рассматривается основной причиной такого тяжелого наследственного заболевания, как синдром Марфана, способствует возникновению сублюксации хрусталика в дополнение к миопии высокой степени, глаукоме и образованию катаракты [5]. Кроме этого, ряде исследований было показано, что некоторые полиморфизмы в гене лизилоксидазоподобного-1 фермента (LOXL1), необходимого для образования эластических волокон, являются основным фактором риска развития псевдоэксфолиативного синдрома [10, 68, 97], который может быть причиной сублюксации хрусталика, слабость и его связочного аппарата и глаукомы [72].

Изучение биомеханических параметров капсулы и вещества хрусталика, а также его связочного аппарата, представляет значительный интерес как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения [2]. С позиции биомеханики, капсулу хрусталика можно считать тонкостенной оболочкой, определённым образом нагруженной изнутри и снаружи. Основная задача капсулы - поддержание формы хрусталика, которая в процессе аккомодации определяется ее эластичностью, адекватными биомеханическими параметрами и согласованной работой поддерживающего аппарата

хрусталика, мышечного комплекса радужки (сфинктера и дилататора зрачка), а также соотношением упругих свойств капсулы и его содержимого. Эти параметры играют важнейшую роль в механизме аккомодации -биомеханической системе с обратной связью, обеспечивающей оптическую «настройку» глаза для чёткого видения предметов, находящихся на различных расстояниях [100], а изменение указанных параметров приводит к ее возрастному ослаблению - пресбиопии.

В процессе факохирургии от прочностных свойств капсулы хрусталика во многом зависит возможность адекватного проведения ряда технологических этапов операции. В числе прочих характеристик передней капсулотомии в последнее время выделяют и биомеханические параметры капсулы в контексте устойчивости к внутрикапсульным манипуляциям и стабильности расположения ИОЛ. В аспекте выбора метода факохирургии имеют значение различные, требующие более подробного изучения факторы, которые могут влиять на биомеханику капсулы: возрастные изменения, потенциальное влияние сопутствующих заболеваний (в том числе псевдоэксфолиативного синдрома) и интраоперационного окрашивания капсулы. Решение этих задач требует применения адекватных методов исследования биомеханических параметров капсулы хрусталика, описание и результаты применения которых представлены ниже.

1.2. КЛАССИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕРЕДНЕЙ КАПСУЛЫ

ХРУСТАЛИКА.

Традиционные подходы к изучению биомеханических свойств передней капсулы хрусталика предполагают проведение испытаний на растяжение образцов, полученных из кадаверных глаз человека и экспериментальных животных, т.е. ex vivo. Первые экспериментальные исследования были направлены на изучение эластичности капсулы в контексте изменения формы хрусталика в процессе аккомодации.

В серии работ были изучены биомеханические показатели капсулы хрусталика человека и экспериментальных животных, а в качестве биомеханической модели сравнения была выбрана аналогичная по толщине вулканизированная резина [31-33]. Полученные значения модуля Юнга капсулы хрусталика и резиновой мембраны существенно отличались: у резиновой мембраны при удлинении наблюдали снижение этого показателя. Деформация (удлинение) капсулы хрусталика перед разрывом составила 25%, а у резиновой мембраны - на несколько порядков выше (750%). Значительной разницы в константах капсулы хрусталика парных кадаверных глаз человека, полученных на 2-й и 9-й дни после смерти донора, выявлено не было (в первые 2 дня после смерти получить материал для исследования не представлялось возможным). Возрастные изменения капсулы хрусталика человека проявлялись уменьшением модуля Юнга, при этом диапазон максимального напряжения перед разрывом капсул составлял 2,3 +/-0,7 Н/мм2. Средние значения модуля Юнга передней капсулы хрусталика крыс при низких значениях напряжения и в момент разрыва составили 0,56 +/- 0,38 и 11,3 +/- 1,9 Н/мм2, а аналогичные показатели у кошек в возрасте от года до 2-х лет - 0,82 +/- 0,29 и 7,74 +/- 1,38 Н/мм2 соответственно. На основании проведенных исследований авторы пришли к заключению, что передняя капсула хрусталика представляет из себя многослойную пластинку,

состоящую из закрученных коллагеновых макромолекул, образующих суперспирали, которые растягиваются под воздействием нагрузки.

S. Krag и соавторы проанализировали возрастную зависимость биомеханических свойств передней капсулы хрусталика человека: 67 образцов были получены в среднем спустя 45±17 часов после смерти доноров (27 женщин и 40 мужчин в возрасте от 7 месяцев до 98 лет) [50]. Тестовые образцы получали путем их выкраивания из передней капсулы эксимерным лазером, после чего измеряли их толщину и проводили испытание на разрыв, непрерывно записывая значения нагрузки и растяжения. Согласно полученным данным, до 75 лет толщина капсулы постепенно увеличивается, после чего происходит ее незначительное уменьшение. Ежегодное возрастное снижение таких биомеханических показателей, как предельное удлинение, предельное напряжение и модуль Юнга, составило 0,5% (в диапазоне 108 -40%), 1% (в диапазоне 17,5 - 1,5 Н/мм2) и 0,9% (в диапазоне 44,8 - 4,4 Н/мм2), соответственно.

В другом сравнительном исследовании изучали биомеханические показатели передней капсулы хрусталика кадаверных коровьих, свиных, крысиных, человеческих глаз и десцеметовой мембраны роговицы [23]. В животных образцах десцеметова мембрана оказалась менее деформируемой, чем капсула хрусталика, а в человеческих - механические свойства этих структур оказались сходными. Для проведения испытания тестовые образцы фиксировали между металлическими пластинами с отверстием в центре, после чего осуществляли растяжение с помощью шприцевого насоса с микропроцессорным контролем.

R. Pedrigi и соавторы на основе наблюдения за процессом растяжения промаркированной капсулы хрусталика с помощью двухмерной видеосистемы проанализировали механические свойства образцов, полученных в кадаверных глазах «здоровых» доноров и «больных» сахарным диабетом [78]. Капсула оказалась анизотропна в периферических участках и

«жестче» в циркулярном направлении по сравнению с меридиональным. При этом «жесткость» капсулы при сахарном диабете была значительно выше.

Необходимость изучения биомеханических свойств передней капсулы хрусталика в аспекте факохирургии, как уже указывалось выше, связана с техническими особенностями современных микроинвазивных технологий (в частности, с такими элементами, как капсулотомия, манипуляции в капсульном мешке, имплантация ИОЛ), которые потенциально могут быть источником существенных деформаций капсулы. В настоящее время интерес к данной проблеме обусловлен в том числе внедрением в клиническую практику метода фемтолазерной передней капсулотомии, при котором в отличие от мануальной техники, базирующейся на рассечении и разрыве капсулы с помощью специальных инструментов через тоннельный разрез, разделение тканей происходит до вскрытия фиброзной оболочки глаза в результате лазериндуцированного образования и слияния мельчайших пузырьков газа.

Морфологическим субстратом потенциальных изменений биомеханических свойств передней капсулы хрусталика после мануальной и фемтолазерной капсулотомии являются структурные различия края капсулы [1, 4, 12, 61, 64, 74, 86]. В серии морфологических исследований было выявлено, что край передней капсулы после фемтолазерной капсулотомии не является ровным и имеет вид, в грубом приближении близкий к перфорации почтовой марки. При исследовании методом электронной микроскопии край передней капсулы после воздействия фемтосекундного лазера имеет множественные микронеровности (микроразрывы), как следы импульсов лазерного излучения, степень выраженности которых увеличивается при повышении мощности лазерных импульсов. Профиль свободного края капсулы при выполнении мануального капсулорексиса выглядит более ровным по всему периметру и лишь при большом увеличении можно различить единичные насечки, небольшие углубления и мелкие «заусеницы» высотой до 4 мкм. Независимо от метода капсулорексиса вдоль свободного

края передней капсулы хрусталика имеет место выраженная в различной степени зона деэпителизации: после мануальной капсулотомии бесклеточная зона имеет ширину, сопоставимую с диаметром всего одного эпителиоцита, а после фемтолазерной - ширина пограничной бесклеточной зоны увеличивается пропорционально мощности излучения фемтосекундного лазера. Все выше перечисленные морфологические изменения не исключают, что помимо с фотодеструктивного эффекта, оказываемого фемтосекундным лазером, имеет место и фототермическое воздействие на переднюю капсулу хрусталика и ее эпителий, а также они диктуют необходимость дальнейшего изучения биомеханики края капсулы после различных методов капсулотомии.

В серии сравнительных исследований для решения этой задачи в качестве экспериментальной модели использовали капсулу хрусталика свиных глаз. Следует отметить, что при переносе данных подобных исследований клиническую практику, необходимо учитывать анатомические особенности капсулы свиньи и человека: первая приблизительно в 4 раза толще и существенно эластичнее, а ее модуль Юнга колеблется в диапазоне 10,0-31,5 Н/мм2 (у человека, по данным R. Fisher, - 0,7-2,3 Н/мм2) [51]. Данные отличия не позволяют рассматривать эту модель в качестве адекватной основы для сравнения различных методов капсулотомии в клинической факохирургии. В известной степени минимизация влияния этих различий на результаты биомеханических исследований решается за счет использования молодых (в возрасте 6-12 месяцев) экспериментальных животных.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бахчиева Наталия Александровна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аветисов К.С., Федоров А.А., Новиков И.А. Световая и сканирующая электронная микроскопия передней капсулы хрусталика после различных методик капсулорексиса. Вестник офтальмологии. 2015;131(6):4-10. Avetisov K, Fedorov A, Novikov I. Light and scanning electron microscopy of anterior lens capsule following different capsulorhexis techniques. Vestnik oftal'mologii. 2015;131(6):4-10. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/oftalma201513164-10

2. Иомдина Е.Н., Бауэр С.М., Котляр К.Е. Биомеханика глаза. Теоретические аспекты и клинические приложения //- М., 2015. - С. 1823, 119-133

3. Abrams GA, Schaus SS, Goodman SL, et al. Nanoscale topography of the corneal epithelium membrane and Descemet's membrane of the human. Cornea. 2000; 19:57-64. https://doi.org/10.1097/00003226-200001000-00012

4. Al Harthi K., Al Shahwan S., Al Towerki A., Banerj ee P., Behrens A., Edward D. Comparison of the anterior capsulotomy edge created by manual capsulorhexis and 2 femtosecond laser platforms: Scanning electron microscopy study. //J. Cataract Refract. Surg. 2014; 40(12):2106-2112.

5. Ammash NM, Sundt TM, Connolly HM. Marfan syndrome-diagnosis and management. //Curr Probl Cardiol 2008;33:7-39.

6. Anderson MS. Locally enhanced Raman spectroscopy with an atomic force microscopy. Appl. Phys. Lett. 2000; 76:3130-3132. https://doi.org/10.1063/L126546

7. Anderson MS, Gaimari SD. Raman-atomic force microscopy of the ommatidial surfaces of dipteran compound eyes. J. Structural Biol. 2003; 142:364-368. https://doi.org/10.1016/S1047-8477(03)00026-1

8. Antunes A, Gozzo FV, Nakamura M, et al. Analysis of the healthy rabbit lens surface using MAC mode atomic force microscopy. Micron. 2007; 38:286-290.

9. Antunes A, Gozzo FV, Nakamura M, et al. Atomic force imaging of ocular tissue : morphological study of healthy and cataract lenses. In: Modern Research and Educational Topics in Microscopy. Badajoz. Spain; 2007:2936.

10. Aragon-Martin JA, Ritch R, Liebmann J, O'Brien C, Blaaow K, Mercieca F, et al. Evaluation of LOXL1 gene polymorphisms in exfoliation syndrome and exfoliation glaucoma. //Mol Vis 2008;14:533-41.

n.Auffarth G.U., Reddy K.P., Ritter R. et al. Comparison of the maximum applicable stretch force after femtosecond laser-assisted and manual anterior capsulotomy. //J. Cataract. Refract. Surg. 2013; 39: 105-109.

12.Bala C., Xia Y., Meades K. Electron microscopy of laser capsulotomy edge: Interplatform comparison. //J. Cataract Refract. Surg. 2014; 40(8):1382-1389.

13.Barraquer R.L., Michael R., Abreu R. et al. Human lens capsule thickness as a function of age and location along the sagittal lens perimeter. //Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2006; 407:2053-2060.

14.Berry M, McMaster TJ, Corfield AP, Miles MJ. Exploring the molecular adhesion of ocular mucins. Biomacromolecules. 2001; 2:498-503. https://doi.org/10.1021/bm000145y

15.Braunsmann Ch. , Hammer Ch. , Rheinlaender J. , Kruse F. et al. Investigative Ophthalmology and Visual Science 2012 May 17;53(6):2960-7. https://doi: 10.1167/iovs. 11-8409.

16.Brinker JM, Pegg MT, Howard PS, Kefalides NA. Immunochemical characterization of type IV procollagen from anterior lens capsule. //Coll Relat Res 1985;5:233-44.

17.Buzhynskyy N, Girmens JF, Faigle W, Scheuring S. Human cataract lens membrane an subnanometer resolution. J. Mol. Biol. 2007; 374:162-169. https://doi.org/10.1016/jjmb.2007.09.022

18. Buzhynskyy N, Hite RK, Walz T, Scheuring S. The supramolecular architecture of junctional microdomains in native lens membranes. EMBO Rep. 2007; 8:51-55. https://doi.org/10.1038/sj.embor.7400858

19.Callies C, Schon P, Liashkovich I, et al. Simultaneous mechanical stiffness and electrical potential measurements of living vascular endothelial cells using combined atomic force and epifluorescence microscopy. Nanotechnology. 2009; 20:175104.

20.Cammarata P., Cantu-Crouch D., Oakford L., Morrill A. Macromolecular Organization of Bovine Lens Capsule. //Tissue Cell 1986;18:83-97.

21. Chan N., Pattamatta U., Butlin M., Meades K., Bala C., Intereye comparison of femtosecond laser-assisted cataract surgery capsulotomy and manual capsulorhexis edge strength. //J Cataract Refract Surg 2017; 43:480-485

22.Choi S, Lee H-J, Cheong Y, Shin J-H, Jin K-H, Park H-K, Park Y-G. AFM Study for Morphological Characteristics and Biomechanical Properties of Human Anterior Lens Capsule. Scanning. 2012; 34:247-256. https://doi.org/10.1002/sca.21001

23.Danielson C.C. Tensile mechanical and creep properties of Descemet's membrane and lens capsule. //Exp. Eye Res. 2004; 79:343-350.

24.Dias J, Diaconis VF, Lorenzo M, et al. Corneal stromal elasticity and viscoelasticity assessed by atomic force microscopy after different cross linking protocols. Exp. Eye Res. 2015; 138:1-5. https://doi.org/10.1016/j.exer.2015.06.015

25. Dick, B.H., Aliyeva, S.E., Hengerer, F., 2008. Effect of trypan blue on the elasticity of the human anterior lens capsule. J. Cataract Refract. Surg. 34, 1367-1373. https://doi. org/10.1016/j.jcrs.2008.03.041.

26.Diehl KA, Foley JD, Nealey PF, Murphy CJ. Nanoscale topography modulates corneal epithelial cell migration. J. Biomed. Mater Res. A. 2005; 75:603-611. https://doi. org/10.1002/jbm. a.30467

27. Dong L, Chen Y, Lewis M, Hsieh JC, Reing J, Chaillet JR, Howell CY, Melhem M, Inoue S, Kuszak JR, DeGeest K, Chung AE. Neurologic defects and selective disruption of basement membranes in mice lacking entactin-1/nidogen-1. //Lab Invest 2002;82:1617-30.

28.Efremov YM, Bagrov DV, Dubrovin EV, Shaitan KV, Yaminskii IV. Atomic force microscopy of animal cells: Advances and prospects. Biophysics. 2011; 56:257-267.

29.Ferreira S.M., Lerner S., Brunzini R., Evelson P. et al. Antioxidant status in the aqueous humour of patients with glaucoma associated with exfoliation syndrome Eye 2009, 231691-1697 doi:10.1038/eye.2008.352.

30.Fisher R. F., Pettet B. E., The postnatal growth of the capsule of the human crystalline lens. //J. Anat. 1972 - 112 (Pt - 2):207 - 14.

31.Fisher R.F. Elastic constants of the human lens capsule. //J.Physiol. 1969; 201:1-19.

32. Fisher R.F., Wakely J. The elastic constants and ultrastructural organization of a basement membrane (Lens Capsule). //Proc. R. Soc. 1976; 193: 335-358.

33. Fisher R.F., Hayes B.P. Thickness and volume constants and ultrastructural organization of basement membrane (Lens Capsule). //J. Physiol. 1979; 293: 229-245.

34.Friedman N.J., Palanker D.V., Schuele G. et al. Femtosecond laser capsulotomy. //J. Cataract Refract.Surg. 2011; 37:1189-1198.

35. Fuerst PG, Rauch SM, Burgess RW. Defects in eye development in transgenic mice overexpressing the heparan sulfate proteoglycan agrin. //Dev Biol 2007;303:165-80.

36.Fukai N, Eklund L, Marneros AG, Oh SP, Keene DR, Tamarkin L, Niemela M, Ilves M, Li E, Pihlajaniemi T, Olsen BR. Lack of collagen XVIII/endostatin results in eye abnormalities. //Embo J 2002;21:1535- 44.

37.Gautier HO, Thompson AJ, Achouri S, Koser DE, Holtzmann K, Moeendarbary E, Franze K. Atomic force microscopy-based force measurements on animal cells and tissues. Methods Cell Biol. 2015; 125:211235. https://doi.org/10.1016/bs.mcb.2014.10.005

38.Goralska M, Fleisher L, McGahan M. Ferritin H- and L-chains in fiber cell canine and human lenses of different ages. Investigative Opthalmology & Visual Science. 2007;48(9):3968. https://doi.org/10.1167/iovs.07-0130

39.Halfter W., Moes S., Halter K., Schoenenberger M. et al. The human Descemet's membrane and lens capsule: Protein composition and biomechanical properties. Experimental Eye Research, 1-13 https://doi.org/10.1016/j.exer.2020.108326

40.Harding CV, Chylack LT, Susan SR, Lo WK, Bobrowski WF. Calcium-containing opacities in the human lens. Investigative ophthalmology & visual science. 1983;24(9):1194-1202.

41.Haritoglou C, Mauell S, Schumann RG, Henrich PB, Wolf A, Kernt M, Benoit M. Increase in lens capsule stiffness caused by vital dyes. J. Cataract Refract. Surg. 2013; 39:1749-1752.

42.Hou X, Hou Y. Determination of 19 elements in human eye lenses. Biological Trace Element Research. 1996;55(1-2):89-98.

https://doi. org/10.1007/bf02784171

43.Hu DH, Micic M, Klimishyn N, Suh YD, Lu HP. Correlated topographic and spectroscopic imaging by combined atomic force microscopy and optical microscopy. J. Luminescence. 2004; 107:4-12.

44.Jaber. R., Werner, L., Fuller, S., Kavoussi, S.C., McIntyre, S., Burrow, M., Mamalis, N., 2012. Comparison of capsulorhexis resistance to tearing with and without trypan blue dye using a mechanized tensile strength model. J. Cataract Refract. Surg. 38, 507-512.

https://doi.org/10.1016/j.jcrs.2011.08.045.

45.Jardeleza. M.S.R., Daly, M.K., Kaufman, J.D., Klapperich, C., Legutko, P.A., Effect of trypan blue staining on the elastic modulus of anterior lens capsules of diabetic and nondiabetic patients. J. Cataract Refract. Surg. 2009, 35, 318-323. https://doi.org/ 10.1016/j.jcrs.2008.10.040.

46.John T, Patel A, Vasavada A, et al. Effect of trypan blue on Descemet membrane elasticity. Cornea. 2016; 35(11): 1401-1403. https://doi. org/ 10.1097/IC0.0000000000000986

47.Karuri NW, Lilienziek S, Teixeira FI, et al. Biological length scale topography enhances cell-substratum adhesion of human corneal epithelial cells. J. Cell Sci. 2004; 117:3153-3164. https://doi.org/10.1242/jcs.01146

48.Kassies R, Van der Werf KO, Lenferink A, et al. Combined AFM and confocal fluorescence microscope for applications in bionanotechnology. J.Microsc. 2005; 217:109-116.

49.Kelley P, Sabo Y, Duncan M. Collagen IV in the developing lens capsule. //Matrix Biol 2002;21:415-423.

50.Krag S., Olsen T., Andreassen T. Biomechanical Characteristics of the Human Anterior Lens Capsule in Relation to Age // Invest Ophthalmol Vis Sci. -1997. - V. - 38. - P. 357-363.

51.Krag S., Andreassen T. Biomechanical Measurements of the Porcine Lens Capsule. Exp. Eye Res. 1996; 62:253-260.

52.Krag S. ; Andreassen T. Mechanical properties of the human posterior lens capsule. Investigative Ophthalmology & Visual Science February 2003, Vol.44, 691-696. https://doi.org/10.1167/iovs.02-0096

53.Kohno T, Sorgente N, Ishibashi T, Goodnight R, Ryan SJ. Immunofluorescent studies of fibronectin and laminin in the human eye. //Invest Ophthalmol Vis Sci 1987;28:506-14.

54.Labate C, De Santo MP, Lombardo M, Lombardo G. Understanding of the viscoelastic response of the human corneal stroma induced by Riboflavin/UVA- cross-linking at the nano level. PLoS ONE. 2015; 10(4):1-14. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0122868

55.Last JA, Liliensiek SJ, Nealey PF, Murphy CJ. Determining the mechanical properties of human corneal basement membranes with atomic force microscopy. J. Struct. Biol. 2009; 167:19-24. https://doi.org/10.1016/jjsb.2009.03.012

56.Laurent M, Lonchampt MO, Regnault F, Tassin J, Courtois Y. Biochemical, ultrastructural and immunological study of in vitro production of collagen by bovine lens epithelial cells in culture. //Exp Cell Res 1978;115:127-42.

57.Lilienziek S, Campbell S, Nealey PF, Murphy CJ. The scale of substratum topographic features modulates proliferation of corneal epithelial cells and corneal fibroblasts. J. Biomed. Mater Res. A. 2006; 79:185-192. https://doi.org/10.1002/jbm.a.30744

58.Lombardo M, De Santo MP, Lombardo G, Barberi R, Serrao S. Atomic force microscopy analysis of normal and photoablated porcine cornea. J. Biomech. 2006; 39:2719-2724. https://doi.org/10.1016/jjbiomech.2005.08.013

59.Lombardo M, Lombardo G, Carbone G, et al. Biomechanics of the anterior human corneal tissue investigated with atomic force microscopy. IOVS. February 2012;53(2):1050-1057. https://doi.org/10.1167/iovs. 11-8720

60.Lombardo M, Pucci G, Lombardo G, Barberi R. Interaction of ultraviolet light with the cornea: clinical implications for corneal crosslinking. J. Cataract Refract. Surg. 2015; 41(2):446-459. https://doi.org/10.1016/jjcrs.2014.12.013

61.Lua R.M., Oertle P., Camenzind L. Et. Al. Superior Rim Stability of the Lens Capsule Following Manual Over Femtosecond Laser Capsulotomy. //Inv. Opthalmol.&Vis.Sci. 2016; 57:2839-2849

62.Maier JW, Klaproth OK, Ostovic M, et al. Cell death and ultrasound morphology of femtosecond laser-assisted anterior capsulotomy. IOVS. February 2014; 55(2):893-898. https://doi.org/10.1167/iovs.13-13343

63.Mangenot S, Buzhynskyy N, Jaroslawski S, et al. Malformation of junctional microdomains in cataract lens membranes from a type II diabetes patient. Pflugers Arch. 2009; 457:1265-1274. https://doi.org/10.1007/s00424-008-0604-4

64.Mastropasqua L, Toto L, Calienno R, Mattei P, Mastropasqua A, Vecchiarino L, Di Iorio D. Scanning electron microscopy evaluation of capsulorhexis in femtosecond laser-assisted cataract surgery. //J. Cataract Refract. Surg. 2013; 39(10):1581-1586

65.Matteini P, Sbrana F, Tiribilli B, Pini R. Atomic force microscopy and

transmission electron microscopy analysis of low-temperature laser welding of the cornea. Lasers Med. Sci. 2009; 24:667-671. https://doi.org/10.1007/s10103-008-0617-4

66.Maver U, Velnar T, Gaberscek M, Planinsek O, Finsgar M. Recent progressive use of atomic force microscopy in biomedical applications. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2016, 80:96-111. https://doi.org/10.1016/j.trac.2016.03.014

67.Mir S, Wheatley HM, Hussels IE, Whittum-Hudson JA, Traboulsi EI. A comparative histologic study of the fibrillin microfibrillar system in the lens capsule of normal subjects and subjects with Marfan syndrome. //Invest Ophthalmol Vis Sci 1998;39:84-93.

68.Mossbock G, Renner W, Faschinger C, Schmut O, Wedrich A, Weger M. Lysyl oxidase-like protein 1 (LOXL1) gene polymorphisms and exfoliation glaucoma in a Central European population. //Mol Vis 2008;14:857-61.

69.Muraoka M, Hayashi T. Three polypeptides with distinct biochemical properties are major alpha chain- size components of type IV collagen in bovine lens capsule. //J Biochem 1993;114:358-62.

70 Murphy CJ. The Applications of Atomic Force Microscopy to Vision Science.

Investigative Ophthalmology & Visual Science. December 2010; 51:

71.Nagao E, Dvorac JA. An integrated approach to the study of living cells by atomic force microscopy. J.Microsc. 1998; 191:8-19.

72.Naumann GO, Schlotzer-Schrehardt U, Kuchle M. Pseudoexfoliation syndrome for the comprehensive ophthalmologist. Intraocular and systemic manifestations. //Ophthalmology 1998;105:951-68.

73.Nogradi A, Hopp B, Revesz K, et al. Atomic force microscopy study of the human cornea following excimer laser keratectomy. Exp. Eye Res. 2000; 70:363-368. https://doi.org/10.1006/exer.1999.0795

74.Ostovic M., Klaproth O., Hengerer F., Mayer W., Kohnen T. Light microscopy and scanning electron microscopy analysis of rigid curved

interface femtosecond laser-assisted and manual anterior capsulotomy. // J. Cataract Refract. Surg. 2013; 39(10):1587-1592.

75.Packer M., Teuma Valas E., Glasser A., Bott S. Defining the ideal femtosecond laser capsulotomy. //Br. J. Ophthalmol. 2015; 0:1-6.

76.Parmigiani C, McAvoy J. Localisation of laminin and fibronectin during rat lens morphogenesis. //Differentiation 1984;28:53-61.

77.Pedrigi R.M., Dziezyc J., Humphrey J.D. Altered mechanical behavior and properties of the human anterior lens capsule after cataract surgery. //Exp. Eye Res. 2009; 89:575-580.

78.Pedrigi R.M., David G., Dziezyc J., Humphrey J.D. Regional mechanical properties and stress analysis of the human anterior lens capsule. //Vis. Res. 2007; 47: 1781-1789.

79.Peterson PE, Pow CS, Wilson DB, Hendrickx AG. Localisation of glycoproteins and glycosaminoglycans during early eye development in the macaque. //J Anat 1995;186(Pt 1):31-42.

80.Round AN, Berry M, McMaster TJ, et al. Glicopolymer charge density determines conformation in human ocular mucin gene products: an atomic force microscope study. J. Struct. Biol. 2004; 145:246-253. https://doi.org/10.1016/j.jsb.2003.10.029

81.Round AN, Berry M, McMaster TJ, et al. The isolated MUC5AC gene product from human ocular mucin displays intramolecular conformational heterogeneity. Glicobiology. 2007; 17:578-585. https://doi. org/10.1093/glycob/cwm027

82.Rossi M, Morita H, Sormunen R, Airenne S, Kreivi M, Wang L, Fukai N, Olsen B, Tryggvason K, Soininen R. Heparan sulfate chains of perlecan are indispensable in the lens capsule but not in the kidney. //Embo J 2003;22:236-245.

83. Sandor G.L., Kiss Z., Bocskai Z.I. et al. Comparison of the Mechanical Properties of the Anterior Lens Capsule Following Manual Capsulorhexis and Femtosecond Laser Capsulotomy. //J. Cataract Refract. Surg. 2014; 30:66095

84.Sandor G.L., Kiss Z., Bocskai Z.I. et al. Evaluation of the Mechanical Properties of the Anterior Lens Capsule Following Femtosecond Laser Capsulotomy at Differrent Pulse Energy Settings. //J. Cataract Refract. Surg. 2015; 31:153-157.

85.Sandor, G.L., Kiss, Z., Bocskai, Z.I., To th, G., Temesi, T., Nagy, Z.Z., 2020. Evaluation of mechanical resistance to tearing of the anterior lens capsule after staining with different concentrations of trypan blue. J. Cataract Refract. Surg. 46, 293-297. https://doi.org/10.1097/jjcrs.0000000000000017.

86.Schultz T., Joachim S., Tischoff I., Dick H. Histologic evaluation of in vivo femtosecond laser-generated capsulotomies reveals a potential cause for radial capsular tears. //Eur. J. Ophthalmol. 2015;25(2):112-118.

87. Seifert J, Hammer CM, Rheinlaender J, et al. Distribution of Young's modulus in porcine corneas after Riboflavin/UVA-induced collagen cross-linking as measured by atomic force microscopy. PLoS ONE. 2014; 9(1): 1-8. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0088186

88. Seo Y, Jhe W. Atomic force microscopy an spectroscopy. IOP Publishing Ltd. 2008; 71(1).

89.Shigemitsu T., Ishiguro K., Shimisu Y. Immunocytochemical features of lens after cataract tissue-signaling molecules growth factors, cytokines, other signaling molecules), cytoskeleton proteins, cellular and extracellular matrix proteins.//Int. Ophathalmol. 1999; 23:137-144.

90.Simsek C., Oto S., Yilmaz G., et al. Comparison of the mechanical

properties of the anterior lens capsule in senile cataract, senile cataract with trypan blue application, and pseudoexfoliation syndrome. J Cataract Refract Surg 2017; 43:1054-1061 http://dx.doi.org/10.1016/j.jcrs.2017.05.038

91.Simsek, C., Gokmen, O., The effects of vital dyes on mechanical properties of the human anterior lens capsule. Indian J. Ophthalmol. 2020, 68, 66-70. https://doi.org/ 10.4103/ijo.IJO_285_19.

92. Streeten BW. The zonular insertion: a scanning electron microscopic study. //Invest Ophthalmol Vis Sci 1977;16:364-75.

93.Sueiras VM, Moy VT, Ziebarth NM. Lens capsule structure assessed with atomic force microscopy. Molecular Vision. 2015; 21:316-323. PMID: 25814829

94. Swanson A, Truesdale A. Elemental analysis in normal and cataractous human lens tissue. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1971;45(6):1488-1496. https://doi.org/10.1016/0006-291x(71)90188-4

95.Talu S, Sueiras VM, Moy VT, Ziebarth NM. Micromorphology of the anterior human Lens capsule. Molecular Vision. 2018; 24:902-912. PMID: 30713427

96.Thompson V.M., Berdahl J.P., Solano J.M., Chang D.F. Comparison of Manual, Femtosecond Laser and Precision Pulse Capsulotomy Edge Tear Strength in Paired Human Cadaver Eyes. //Ophthalmology. 2016; 123:265274.

97.Thorleifsson G, Magnusson KP, Sulem P, Walters GB, et al., Common sequence variants in the LOXL1 gene confer susceptibility to exfoliation glaucoma. //Science 2007;317:1397-400.

98.Tsaousis KT, Karagiannidis PG, Kopsachilis N, Simeonidis C, Tsinopoulos IT, Karagkiozaki V, Lamprogiannis LP, Logothetidis S. Measurements of elastic modulus for human anterior lens capsule with atomic force microscopy: the effect of loading force. Int. ophthalmol. 2014; 32:519-523.

99. Turkyilmaz, K. Oner V., Qi?ek Y., Kurt A., Durmus M. Systemic arterial stiffness in patients with pseudoexfoliation glaucoma. J. Glaucoma 2014 Vol. 23, e108-e111. https:// doi.org/10.1097/IJG.0b013e3182955d58.

100. Wang K., Pierscionek B.K., Biomechanics of the human lens and accommodative system: Functional relevance to physiological states. //Prog Retin Eye Res. 2019 Jul;71:114-131.

101. Werner L., Jia G., Sussman G. et al. Mechanized model to assess capsulorhexis resistance to tearing. //J. Cataract Refract. Surg. 2010; 36:19541959.

102. Wheatley HM, Traboulsi EI, Flowers BE, Maumenee IH, Azar D,

Pyeritz RE, Whittum-Hudson JA. Immunohistochemical localization of fibrillin in human ocular tissues. Relevance to the Marfan syndrome. //Arch Ophthalmol 1995;113:103-9.

103. Wollensak, G., Spo rl, E., Pham, D.-T., 2004. Biomechanical changes in the anterior lens capsule after trypan blue staining. J. Cataract Refract. Surg. 30, 1526-1530. https:// doi.org/10.1016/j.jcrs.2003.11.031.

104. Young W.C., Budynas R.G. The behavior of bodies under stress. In: Young W.C., Budinas R.G., eds. Roark's Formulas for Stress and Strain. //7th ed. New York: McGraw-Hill; 2002:54.

105. Young R.W, Ocumpaugh D.E. Autoradiographic studies on the growth and development of the lens capsule in the rat. //Invest Ophthalmol. 1966;5:583-589.

106. Ylikarppa R, Eklund L, Sormunen R, Muona A, Fukai N, Olsen BR, Pihlajaniemi T. Double knockout mice reveal a lack of major functional compensation between collagens XV and XVIII. //Matrix Biol 2003b;22:443-8.

107. Ziebarth NM, Wojcikiewicz EP, Manns F, Moy VT, Parel J-M. Atomic force microscopy measurements of lens elasticity in monkey eyes. Molecular Vision. 2007; 13:504-510. PMID: 17417612

108. Ziebarth NM, Arrieta E, Feuer WJ, Manns F, Moy VT, Parel J-M. Primate lens capsule elasticity assessed atomic force microscopy. Exp. Eye Res. 2011;92:490-494.