如何監測眼內的氧氣

OCT 23 ,2024

介紹

氧氣是生命的必需元素，在細胞呼吸、新陳代謝和免疫反應等各種生物過程中扮演重要的角色。在人體內，氧氣透過血液從肺部輸送到其他組織，包括眼睛，對於角膜、視網膜和其他眼部組織的健康和功能相當重要。這些組織缺乏足夠的氧氣會造成眼部疾病，如：角膜水腫、視網膜疾病和青光眼。因此，了解眼睛中的氧氣含量對於眼科研究相當重要。

此篇文章中，作者將討論Oxford Optronix如何為眼科研究做出貢獻，特別是在氧氣含量及其對眼睛的影響領域。同時也會總結精選的文獻，這些文獻利用Oxford Optronix的專業系統來更好地了解眼科研究環境中的氧氣。

準確的眼內氧氣分壓(pO₂)測量

氧氣對於維持眼睛角膜和視網膜的健康和功能相當重要。角膜無血管，依靠周圍的大氣和淚膜提供氧氣。如果供應中斷會導致角膜缺氧，造成視力模糊和嚴重眼睛疼痛等症狀。視網膜是體內消耗氧氣量最高的組織之一，需要充足的氧氣來維持感光器的功能和存活率。缺氧或低氧氣會導致視網膜疾病，例如：糖尿病視網膜病變和老年黃斑部病變。

眼內氧氣的研究主要集中在了解眼部組織中的氧氣代謝及其對各種眼部狀況或疾病的影響。這包含測量眼睛不同部位的氧氣含量，例如：角膜、前房、玻璃體和視網膜。在像眼睛這樣的精細結構中進行這些測量則是面臨著獨特的挑戰。為此開發了各種技術，Oxford Optronix參與了多項研究，這些研究使用OxyLite感測器對這些組織中的氧氣進行精確和直接的測量。我們的精細光纖感測器提供了一種微創的方式，可以直接精確地測量眼睛內的不同組織和結構。

眼睛細胞模型中氧氣的調節

除了直接測量眼睛結構內的組織氧氣含量外，研究人員還使用細胞模型來了解細胞功能的機制。細胞可以在體外培養並置於缺氧環境下，以研究缺氧對細胞功能和存活的影響。HypoxyLab™工作站為細胞生長提供可控的環境，溫度調節、濕度、二氧化碳，最重要的是氧氣含量。值得注意的是，雖然體內和臨床眼部氧氣研究通常以分壓（mmHg或kPa）來表達其氧氣測量，但大多數在低氧氣/生理氧工作站中進行細胞研究的科學家則使用相對的百分比單位來表示氧氣濃度。HypoxyLab透過以毫米汞柱為單位的氧氣絕對測量值來控制其內部環境，進而彌補了這個差距。這不僅在科學上更為嚴謹，而且也能夠讓科學家重建與生理上所經歷的條件相似的環境。

臨床前文獻

Park YH. et al. 2010 (British Journal of Ophthalmology)

Comparison of two probe designs for determining intraocular oxygen distribution

雖然此研究已經存在很長的時間，但在眼科研究中，將OxyLite感測器與極譜電極(polarographic electrode)進行比較時，它仍然是了解OxyLite感測器功能的絕佳資源。此研究引用了OxyLite的前身(“OxyLab™ 氧分壓”系統），發現其所使用的光學感測器可以在標準生理範圍內提供更準確的數據，更有效地補償眼內的溫度，並且比電極更快地生成玻璃體中的pO₂數據。這項研究為在眼睛中使用光纖感測器進行直接pO₂測量提供了重要的證據。