An essential component for vision is the eye surface, which is constituted by the lid margin, the cells that cover up the expose area of the eye, and the tear film. The tear film is a complex colloidal system, form by the mucin-gel layer, the aqueous layer and the lipid film on the outermost surface. The lipid film is composed mostly by meibomian gland lipids, Among its many functions it retards tear film evaporation. An increased evaporation rate is related to evaporative dry eye syndrome. Dry eye syndrome is one of the most common reasons for visits to the ophthalmologist. People who suffer from this disease see their quality of life affected due to the impairment of visual function and the aggravating symptoms it causes. The predominant cause of dry eye disease is meibomian gland dysfunction (MGD), in a healthy eye, meibum should be liquid-like at body temperature so that it can move through the tubes of the meibomian gland and out of the gland through its openings, to finally spread onto the surface of the tear film. When meibum lipids come into touch with the surface of the eye, they cool down, which makes them more rigid. In pathological conditions changes in meibum composition leads to variations in melting and spreading properties. The physical qualities of meibum may be essential for the operation of the tear film. Examining rheological qualities is essential, as they depend on the compressive and expansive forces generated by the movements of the eyeball or eyelid, together with the velocities and amplitudes of these movements. Limited research has been performed on the bulk rheology of human meibum. We propose the use of the Quartz crystal microbalance with dissipation (QMC-D), as it works by linking changes in the frequency of the a quartz gold coated sensor with changes in the amount of mass absorbed by its surface, additionally it monitors changes in energy loss, providing a valuable insight into the viscoelastic properties of the system under study. In this work, we successfully measured the rheology of individual meibomian lipid samples, whereas it is typical to assess mixed samples from multiple individuals. The clinical differentiation between healthy and pathological states, such as dry eye or meibomian gland dysfunction (MGD), has been constrained by the lack of objective evaluations. The QCM-D may serve as a method to clarify the variations in viscous and elastic moduli with temperature in both healthy and sick conditions.
Un componente esencial para la visión es la superficie ocular, que está constituida por el margen del párpado, las células que recubren la zona expuesta del ojo y la película lagrimal. La película lagrimal es un sistema coloidal complejo, formado por la capa de mucina-gel, la capa acuosa y la película lipídica en la superficie más externa. La película lipídica está compuesta principalmente por lípidos de las glándulas de Meibomio y, entre sus muchas funciones, se encuentra la de retardar la evaporación de la película lagrimal. Un aumento de la tasa de evaporación está relacionado con el síndrome del ojo seco evaporativo. El síndrome del ojo seco es uno de los motivos más frecuentes de visita al oftalmólogo. Las personas que padecen esta enfermedad ven afectada su calidad de vida debido al deterioro de la función visual y a los síntomas agravantes que provoca. La causa predominante de la enfermedad del ojo seco es la disfunción de la glándula de Meibomio (DGM). En un ojo sano, el meibum debe ser líquido a temperatura corporal para que pueda desplazarse por los conductos de la glándula de Meibomio y salir de la glándula a través de sus orificios, para finalmente extenderse por la superficie de la película lagrimal. Cuando los lípidos del meibum entran en contacto con la superficie del ojo, se enfrían, lo que los hace más rígidos. En condiciones patológicas, los cambios en la composición del meibum provocan variaciones en las propiedades de fusión y extensión. Las cualidades físicas del meibum pueden ser esenciales para el funcionamiento de la película lagrimal. Examinar las propiedades reológicas es esencial, ya que dependen de las fuerzas de compresión y expansión generadas por los movimientos del globo ocular o del párpado, junto con las velocidades y amplitudes de estos movimientos. Se han realizado pocas investigaciones sobre la reología del meibum humano. Proponemos el uso de la microbalanza de cristal de cuarzo con disipación (QMCD), ya que funciona vinculando los cambios en la frecuencia de un sensor de cuarzo recubierto de oro con los cambios en la cantidad de masa absorbida por su superficie, además monitoriza los cambios en la pérdida de energía, proporcionando una valiosa visión de las propiedades viscoelásticas del sistema en estudio. En este trabajo, medimos con éxito la reología de muestras individuales de lípidos meibomianos, mientras que es típico evaluar muestras mixtas de múltiples individuos. La diferenciación clínica entre estados sanos y patológicos, como el ojo seco o la disfunción de las glándulas de Meibomio, se ha visto limitada por la falta de evaluaciones objetivas. La QCM-D puede servir como método para aclarar las variaciones de los módulos viscoso y elástico con la temperatura tanto en estados sanos como patológicos.
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