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미세표면분석 기법을 이용한 미용 콘택트렌즈와 일반 콘택트렌즈의 표면거칠기와 세균부착성 비교
Comparison of Surface Roughness and Bacterial Adhesion between Cosmetic Contact Lenses and Conventional Contact Lenses

대한안과학회지 2014년 55권 5호 p.646 ~ p.655

지용우(Ji Yong-Woo) - 연세대학교 의과대학 안과학교실 시기능개발연구소
홍순호(Hong Soon-Ho) - 연세대학교 의과대학 강남세브란스병원 진단검사의학 미생물학과
정동룡(Chung Dong-Yong) - 연세의생명연구원 형태학연구실
김응권(Kim Eung-Kweon) - 연세대학교 의과대학 안과학교실 시기능개발연구소
이형근(Lee Hyung-Keun) - 연세대학교 의과대학 안과학교실 시기능개발연구소

Abstract

목적: 미용 콘택트렌즈 사용에 따른 세균 감염에 대한 문제 인식에 비해 객관적이고 과학적인 연구는 전무한 실정으로, 일반 연성콘택 트렌즈에 비하여 미용 콘택트렌즈 표면의 특성이 세균 부착에 직접적으로 미치는 영향에 대해 체계적으로 연구하였다.

대상과 방법: 하이드로겔(Etafilcon A) 재질의 일일착용 및 연속착용콘택트렌즈 중 미용 목적의 컬러렌즈와 일반 투명렌즈를 대상으로 하였다. 각 렌즈의 내측 표면 거칠기를 원자력 현미경으로 분석하였고, Pseudomonas aeruginosa를 1, 12, 24시간 동안 렌즈에 접촉 시킨 후 표면에 부착된 세균을 분리·배양하여 군집 수를 계산하였다. 또한 부착된 세균의 양상을 주사 전자 현미경으로 관찰하였다. 특히 미용 콘택트렌즈는 도색 처리된 부분을 집중 검사하였다.

결과: 원자력 현미경으로 렌즈의 내측 표면을 분석한 결과, 일반렌즈에 비하여 미용 콘택트렌즈의 거칠기가 유의하게 증가하였다(p ＜0.05). 1시간 동안의 P. aeruginosa의 렌즈표면 부착은 통계학적으로 유의하게 미용 콘택트렌즈에서 증가하였다(p=0.047). 또한 표면 거칠기는 1시간 동안 렌즈에 부착된 세균 수와 유의한 상관관계를 보였다(r＞0.9, p＜0.05). 주사 전자 현미경을 통하여 도색 처리된 표면에 세균이 더 부착됨을 확인하였다.

결론: 본 연구는 미용 콘택트렌즈 표면의 거칠기와 세균부착의 연관성을 객관적으로 밝힘으로써, 세균성 각막염 등의 합병증을 예방하 기 위하여 렌즈 표면의 거칠기를 감소시키고 세균 부착을 억제할 수 있는 콘택트렌즈의 개발 및 도색 처리 공정의 개선이 필요함을 제시하였다.

Purpose: To determine the surface roughness of cosmetic and conventional contact lenses (CLs) and their susceptibility to bacterial adhesion.

Methods: Concave surface roughness of cosmetic and conventional hydrogel (Etafilcon A) CLs was measured by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). In particular, the surface of the color tinted area of cosmetic CLs was measured. CLs were immersed into a bacterial solution of Pseudomonas aeruginosa for 1, 12, or 24 hours and culture of P. aeruginosa that had adhered to the CLs was performed.

Results: Concave surface roughness of cosmetic CLs significantly increased compared with conventional CLs by AFM (p < 0.05). Bacterial colony formation of P. aeruginosa adhering to cosmetic CLs within one hour significantly increased compared with conventional CLs (p = 0.047). Adhesions of P. aeruginosa to CLs within one hour was found to correlate significantly with the surface roughness of CL (r > 0.9, p < 0.05). By SEM, P. aeruginosa had adhered to the color-tinted area more than to the non-color-tinted area of cosmetic CLs.

Conclusions: Surface of cosmetic CLs was significantly rougher and initial adhesion of bacteria was higher to cosmetic CLs than to conventional CLs. In particular, an increased number of bacteria was found to be adhered to the color-tinted area of cosmetic CLs. Initial bacterial adhesion is important because it is the first stage of bacterial attachment process to any surface. After then, the adherent bacteria can progress to form a biofilm. Increased surface roughness of CLs contributes to opportunities for the CL to come into contact with bacteria, and thus, initial bacterial adhesion increases. In this study, it is clear that cosmetic CLs are more vulnerable to bacterial adhesion. To avoid serious complications, such as bacterial keratitis, the manufacturing process for smoothing and treating the surface in order to inhibit bacterial adhesion should be developed in the future.

키워드

Atomic force microscope, Bacterial adhesion, Cosmetic contact lens, Pseudomonas aeruginosa, Surface roughness

KMID : 0360220140550050646

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미세표면분석 기법을 이용한 미용 콘택트렌즈와 일반 콘택트렌즈의 표면거칠기와 세균부착성 비교 Comparison of Surface Roughness and Bacterial Adhesion between Cosmetic Contact Lenses and Conventional Contact Lenses

Abstract

키워드

미세표면분석 기법을 이용한 미용 콘택트렌즈와 일반 콘택트렌즈의 표면거칠기와 세균부착성 비교
Comparison of Surface Roughness and Bacterial Adhesion between Cosmetic Contact Lenses and Conventional Contact Lenses