각막내피세포는
장벽기능(barrier function)과
펌프 기능(ATP pump)이 있어,
각막의 수화 정도를 항상 일정하게 유지하여
각막의 투명성을 유지해주는 역할을 합니다.
이렇게 중요한 각막내피세포는 매우 민감하여, 삼투압의 변화, pH의 변화, 전해질의 유무 등에 의해서 쉽게 손상받을수 있습니다.
따라서, 눈에 사용되는 모든 치료 용제는 적절한 삼투압, pH, 전해질 농도를 유지 하지 않는 다면, 각막내피세포를 손상시킬 가능성이 있씁니다.
특히, 그 용제가 눈속에서 사용될때는 각막내피세포와 직접 닿기 때문에..그 위험성이 더욱 높아질 가능성이 있습니다.
이러한 이유로, 안과 수술에서 사용되는 관류액(irrigation fluid)의 삼투압, pH, 전해질이 매우 중요하게 여겨지게 되었습니다.
눈과 비슷한 삼투압, pH, 전해질을 포함한 관류액을 평형염액(평형염용액, Balanced Salt Solution)이라 하고, 약자로 BSS라고 불립니다.
<BSS 용액의 개발>
한때는 눈속의 액체와, 혈액은 비슷할 것이라는 생각에,
생리식염수(normal saline)를 관류액으로 사용한적이 있었습니다.
하지만, 이는 pH 가 6.8 이고, 눈속에 필수적인 전해질을 포함하고 있지 않기 때문에 눈속에서 독성을 유발하였습니다.
이후 전방내의 방수의 삼투압(osmolarity), pH, 전해질의 농도를 맞춘 BSS 가 알콘에 의해 개발 되었습니다.
BSS에는...
Sodium(Na)
Postassium (K)
Calcium (Ca)
Magnesium (Mg)
Chloride (Cl)
Citrate
Acetate
이들을 포함하고 있으며,
pH는 약 7.6 이고 삼투압은 약 298 mOsm입니다.
<BSS plus 용액의 개발>
1972년 Dikstein 과 Maurice는...
Glutathione, Glucose 을 포함하는 Bicarbonate Ringer 용액을 만들어 냈는데,
앞글자를 따서 GBR 용액이라고 하였습니다.
기존의 BSS와 GBR 용액을 비교하였더니
GBR 용액이 각막내피세포에 닿았을때, 각막 부종을 일으키지 않고, 내피세포의 미세구조를 더 잘 유지함이 밝혀졌습니다.
하지만, GBR에 포함되어 있는 Glutatione, Glucose, Bicarbonate 등은 혼합된 상태에서는 불안정하여 상용화가 되기 어렵다는 단점이 있었습니다.
이를 바탕으로 알콘에서는 BSS Plus 용액을 개발하였습니다.
처음부터 Part I 용액과 Part II 용액으로 나누어서 제조하여,
Part I 에 Bicarbonate 를
Part II 에 Glutatione, Glucose 를 포함시켰습니다.
즉, 불안정한 성분인 3가지 성분을
Part I 과 Part II 용액이 별도로 판매되고, 사용하기 직전 두개의 용액을 섞어서 사용하는 방식으로 판매됩니다.
두용액을 섞은뒤 6시간 ~ 24시간 동안 pH 가 7.4 로 유지되어 사용할수 있지만, 섞은지 24시간이 지나면 불안정해지므로 그 후에는 사용해서는 안됩니다.
최종적인 BSS Plus 용액에는 BSS 에 비해,
Bicarbonate, Glutathione, Glucose, Phosphate 를 포함하고,
Citrate, Acetate 가 포함되어 있지 않습니다.
따라서 BSS Plus 를 BSS enriched with Bicarbonate, Glutathione and Dextrose (Glucose) 이라고 부르기도 합니다.
<BSS와 BSS Plus 용액의 비교>
동물의 각막내피를 이용한 실험에서, BSS는 15분 동안 노출되었을때, 각막 내피세포의 형태에 변화를 일으켰습니다.
하지만 BSS Plus 는 2시간 동안 노출되더라도, 내피세포의 형태 변화나 각막 부종을 일으키지 않았습니다.
사람의 기증각막을 이용한 실험에서, BSS Plus 는 BSS 에 비해, 각막 내피 세포의 구조와 기능을 더 정상적으로 유지할수 있음이 밝혀졌습니다.
실제 백내장 수술시 BSS 와 BSS Plus 를 각각 사용하면서 비교하였을때,
BSS에서의 내피세포 손실 비율은 22.7%, BSS Plus 에서는 15.4% 로, BSS Plus 가 더욱 우수하였습니다.
지금까지...
BSS, BSS Plus (BSS+) : 안과에서 사용하는 관류액, 세척액, 안과 수술시 눈에 뿌리는 물, 눈속에 들어가는 물에 대해서 알아보았습니다.
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