Szemészet, 2006 (143. évfolyam, 1-4. szám)
2006-03-01 / 1. szám
143. évfolyam (2006) zonyítva látjuk, hogy pulyka üvegtestben nagyobb a kötött víz aránya, mint a humán üvegtestben. A pulyka és humán mintákban -23 °C alatti hőmérsékleteken azonos nagyságú kötött vízfrakciót mértünk. Figyelemre méltó és általunk fontosnak ítélt eltérés a pulyka és a humán minta között az volt, hogy a humán üvegtestminta -41 °C körül teljes egészében megfagy, míg a pulyka üvegtestmintában még 10 °C-kal alacsonyabb hőmérsékleten is 2% kötött vízhányad található. A Tj hőmérsékletfüggése lényegében mindkét mintán egyező. Humán üvegtestminta „öregedése” Az „öregedés” során a mintavétel és az azt követő vizsgálat között eltelt különböző, egyre hosszabb időintervallumokban mért vizsgálati eredményeinket vettük figyelembe. A humán üvegtestmintákon vitrectomia után eltérő hoszszúságú idő (Dt=2, 24 és 48 óra) elteltével elvégzett NMR- mérések eredményeit összegezve általános tendenciaként kitűnik, hogy Dt növelésével, azaz a minta „öregedésével” egyre nő a kötött víz aránya. 0 °C és -23 °C között a 2 és 24 órás minta között is megtalálható ez a különbség, míg -23 °C alatt már csak a 2 és 24, valamint a 48 órás minták között találtunk eltérést. A teljes fagyás pedig Dt-től függetlenül egyformán -41 °C-nál zajlik le. Humán üvegtestminták, natúr BSS és üvegtesti térből nyert folyadékminták A vitrectomiából származó humán üvegtestmintákon és a BSS-sel feltöltött üvegtesti térből nyert folyadékmintákon hűtés közben mért nb/nt görbe (1. ábra) -23 °C-ig gyorsan csökken, ahogy a mintában lévő víz egyre nagyobb hányada megfagy. Jelentős különbség az üvegtest- és a folyadékminták között, hogy a folyadékmintákban a nem fagyott víz mennyisége -23 °C-ig lényegesen nagyobb, mint az üvegtestmintákban. A kritikus hőmérséklet (-23 °C) alatt csak a szerves biopolimerekhez és más oldott anyagokhoz erősen kötődő vízmolekulák (az ún. hidrátburkok) vannak mozgékony, folyadékszerű állapotban. Vizsgálataink szerint ezeknek a hidrátburkot képező molekuláknak a mennyisége azonos mind az üvegtest-, mind a folyadékmintákban. A humán üvegtestminták kötött víztartalma -40 °C és -45 °C között teljesen megfagy (1. ábra). A BSS-sel feltöltött üvegtesti térből nyert folyadékmintákban ez ~5 °C-kal alacsonyabb hőmérsékleten történik, ha nem tartalmaznak emelkedett koncentrációban fehérjét. A BSS-sel feltöltött üvegtesti térből nyert folyadékmintákon mért nb/nt v.v. T görbe megegyezik a natúr BSS-mintán mérttel, vagyis az NMR-jel intenzitásának mérésével nem mutatható ki eltérés, ha a mintavétel röviddel a BSS-sel történő üvegtestpótlás után történt. A fehérjével dúsult folyadékminták (egy évvel a műtét után) kötött víztartalma még -63 °C-on sem fagy meg teljes egészében (1. ábra, szürke árnyalás). * d = min. 40con 4л zV/6 ahol у a proton giromágneses hányadosa, r| a Planckállandó osztva 27i-vel, pH pedig a mágneses állandó. A mintákat felmelegítve, az üvegtestek és a folyadékminták (valamint a natúr BSS) is széles hiszterézist mutatnak az nb/nt görbék a teljes víztartalom megfagyása és -23 °C között. A 0 °C-os fagyáspont fölötti longitudinális relaxációs idők hőmérséklet szerinti lefutásából (2. ábra) kiszámítható a mintákban lévő víz mozgásának E átlagos aktiválási energiája. A vitrectomiából származó humán üvegtestmintákon, a BSS-sel feltöltött üvegtesti térből nyert folyadékmintákon, valamint a natúr BSS-mintán végzett mérések együttes elemzése E=18,3±0,9 kJ/mól aktiválási energiát adott. A 0 °C-tól a víztartalom teljes megfagyása közötti hőmérséklettartományban az Tj vs. T adatok mozgékony magspin-rendszerre (nem fagyott vízmolekulák) jellemző, inverz Lorentz-görbének megfelelő lefutást mutatnak (2. ábra). A hőmérsékleti minimumban mért Timin=0,051+0,05 s értékből az átlagos H-H távolságra d=153±3 pm érték számítható* A különböző típusú mintákon mértek nem oszthatók egyértelműen eredet szerinti csoportokra. Szilikonolaj-minták A szilikonolajjal feltöltött humán üvegtesti térből nyert folyadékminta és a natúr szilikonolaj-minta fagyáspontja egyaránt -75 °C. Fagyáspontjuk fölött csak kis mértékben csökken a mozgékony protonoknak a teljes (detektálható) protontartalomhoz viszonyított számaránya: a szilikonolajjal feltöltött humán üvegtesti térből nyert folyadékban ez a csökkenés 22%, a natúr szilikonolajban pedig 17%. A mért longitudinális relaxációs idők majdnem teljesen lineárisak ln(T]) v.v. 1/T skálán, az üvegtesti térből nyert mintára 1. ábra. A 0 °C-on még nem fagyott víz relatív mennyisége az üvegtestben és az üvegtesti térből nyert folyadékmintákban a műtét után egy évvel a hőmérséklet függvényében. A folyadékmintákban a nem fagyott víz mennyisége -23 °C-ig lényegesen nagyobb, mint az üvegtestmintákban. Jelmagyarázat: Vitrectomiából származó humán üvegtestminták: üres négyzetek. BSS-sel feltöltött üvegtesti térből nyert folyadékminták: tele háromszögek. A szürke árnyalással jelölt pontok BSS-sel feltöltött, az üvegtesti térben fehérjével dúsult folyadékból nyert mintákból származnak NMR SPEKTROSZKÓPIÁVAL NYERT KÍSÉRLETES ÉS MŰTÉTI ADATOK A VITRECTOMIÁT KÖVETŐ GYORS CATARACTAKÉPZŐDÉS...
