Effect of Wearing Phospholipid-releasing Contact Lenses on Dry Eyes in Rabbits

Hyeon Jung Kim; Sehie Park; Yun Kyoung Ryu; Jin Sun Hwang; Sun Hee Oh; Jae Hwi Lee; Gui Bae Kim; Young Joo Shin

doi:10.3341/jkos.2025.66.4.181

J Korean Ophthalmol Soc > Volume 66(4); 2025 > Article

토끼에서 인지질 방출 콘택트렌즈 착용이 건성안에 미치는 효과

Original Article

Journal of the Korean Ophthalmological Society 2025;66(4):181-190.

Published online: April 15, 2025

DOI: https://doi.org/10.3341/jkos.2025.66.4.181

토끼에서 인지질 방출 콘택트렌즈 착용이 건성안에 미치는 효과

김현정^1,², 박세희^1,³, 류윤경^1,², 황진선^1,², 오선희^1,², 이재휘⁴, 김귀배⁴, 신영주^1,²

¹한림대학교 강남성심병원 안과학교실

²한림바이오아이텍연구소

³서울대병원 안과학교실

⁴R&D 센터 네오비젼

Effect of Wearing Phospholipid-releasing Contact Lenses on Dry Eyes in Rabbits

Hyeon Jung Kim, MD^1,², Sehie Park, MD^1,³, Yun Kyoung Ryu, PhD^1,², Jin Sun Hwang, MS^1,², Sun Hee Oh, MS^1,², Jae Hwi Lee, PhD⁴, Gui Bae Kim, BS⁴, Young Joo Shin, MD, PhD^1,²

¹Department of Ophthalmology, Kangnam Sacred Heart Hospital, Hallym University College of Medicine, Seoul, Korea

²Hallym BioEyeTech Institute, Seoul, Korea

³Department of Ophthalmology, Seoul National University Hospital, Seoul, Korea

⁴R&D Center in NEOVISION Yongin, Korea

Address reprint requests to Young Joo Shin, MD, PhD Department of Ophthalmology, Hallym University College of Medicine, #665 Siheung-daero, Yeongdeungpo-gu, Seoul 07442, Korea
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Received May 14, 2024 Revised July 24, 2024 Accepted March 26, 2025

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국문초록

목적

이 연구에서 새로운 인지질(phospholipid) 방출 소프트콘택트렌즈가 건성안을 감소시킬 수 있는지 여부를 조사하고자 하였다.

대상과 방법

2.5-3.0 kg New Zealand 토끼를 사용하였다. 정상 비건성안토끼와 마이봄샘을 전기소작하여 마이봄샘입구를 막은 건 성안토끼에서 한눈은 대조콘택트렌즈를, 반대쪽은 인지질 방출 안구친화콘택트렌즈를 매일 착용하였다. 인지질 방출 안구친화콘택트렌즈와 대조콘택트렌즈를 NEOVISION에서 공급받았다. 유효성검사로 눈물막깨짐시간검사, 눈물삼투압검사, 안구표면염색을 시행하였고 안전성검사로 중심각막두께를 측정하였다. 실험 후 토끼는 희생하여 결막조직을 시행 후 Periodic Acid Schiff (PAS) 염색을 하여 결막술잔세포를 관찰했다.

결과

건성안토끼와 정상 비건성안토끼에서 모두 눈물막깨짐시간은 대조콘택트렌즈에 비해 인지질 방출 안구친화콘택트렌즈에서 더 길었고 눈물삼투압은 더 낮았다. 안구표면염색은 정상 비건성안토끼에서는 염색되지 않았고 건성안토끼에서는 염색이 되었다. 중심각막두께는 건성안토끼와 정상비건성안토끼에서 대조콘택트렌즈와 인지질 방출 안구친화콘택트렌즈에서 차이를 보이지 않았다. PAS 염색상 정상 비건성안토끼에서 대조콘택트렌즈와 인지질 방출 안구친화콘택트렌즈에서 차이를 보이지 않았으나 건성안토끼에서는 대조콘택트렌즈에 비해 안구친화콘택트렌즈에서 결막 술잔세포 밀도가 조금 높은 경향을 보였다.

결론

인지질 방출 안구친화콘택트렌즈는 눈물막을 안정화시키고 눈물삼투압을 낮추어 향후 건성안 증상을 줄이고 콘택트렌즈 합병증을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords: Contact lens, Dry eye, Phospholipid, Tears

ABSTRACT

Purpose

To investigate whether a new phospholipid-releasing soft contact lens can improve symptoms of dry eyes.

Methods

The study used 2.5-3.0 kg New Zealand rabbits including both normal non-dry eye rabbits and dry eye rabbits, the latter having undergone electrocauterization of the meibomian glands to block the gland orifices. Each rabbit wore a control contact lens on one eye and a phospholipid-releasing contact lens on the other eye daily. Phospholipid-releasing and control contact lenses were provided by NEOVISION Co., Ltd. The parameters assessed included tear film break-up time, tear osmolarity, ocular surface staining, and central corneal thickness. After the experiment, the rabbits were euthanized and their conjunctival tissue was stained with Periodic Acid Schiff (PAS) to observe conjunctival goblet cells.

Results

In both dry eye and normal non-dry eye rabbits, tear film break-up time was longer and tear osmolarity was lower when using the phospholipid-releasing contact lens compared to the control contact lens. The ocular surface remained unstained in normal non-dry eye rabbits while staining was observed in dry eye rabbits. There was no significant difference in central corneal thickness between the control and phospholipid-releasing contact lenses in either group. PAS staining showed no difference in conjunctival goblet cell density between the two lens types in normal non-dry eye rabbits. However, in dry eye rabbits, the conjunctival goblet cell density tended to be slightly higher with the phospholipid-releasing contact lens compared to the control lens.

Conclusions

Phospholipid-releasing contact lenses may help reduce dry eye symptoms and minimize contact lens-related complications by stabilizing the tear film and lowering tear osmolarity.

Keywords: Contact lens, Dry eye, Phospholipid, Tears

소프트콘택트렌즈는 근시, 원시, 난시 등 굴절이상을 교정하고자 하는 목적으로 흔히 사용되며 최근에는 노안 교정 및 근시예방을 위한 다초점소프트렌즈까지 그 영역을 확대해 가고 있다. 그러나 소프트콘택트렌즈 착용자는 다양한 유형의 불편함을 호소한다.¹ 그중 콘택트렌즈 관련 건성안은 콘택트렌즈 착용자가 흔히 호소하는 합병증이며 이의 원인은 다양하다. 콘택트렌즈 자체 원인에는 콘택트렌즈의 재질, 디자인, 관리 등이 포함되며 환경 관련 원인으로는 환자별 요인, 순응도, 안구표면 상태 등이 있다.¹ 소프트콘택트렌즈가 건성안을 일으키는 기전은 소프트콘택트렌즈가 눈물막을 렌즈앞눈물막과 렌즈뒤눈물막으로 분리하여 눈물지속시간을 줄이고 눈물의 지질층을 얇아지게 하고 눈물의 증발을 증가시키는 것으로 알려져 있다.^2,³ 또한 콘택트렌즈의 착용은 마이봄샘의 이상을 일으키고 마이봄샘 이상이 렌즈의 탄성력과 착용시간을 줄인다.³ 눈물막의 가장 바깥층인 지질층은 눈물의 증발을 최소화하고, 눈물막을 안정화시키는 역할을 한다.⁴ 인지질(phospholipid)은 콘택트렌즈 착용자에서 가장 많이 눈물에서 감소하는 것으로 알려져 있다.⁵

최근에는 콘택트렌즈 유발 건성안을 해결하기 위하여 콘택트렌즈에 다양한 약물을 탑지하는 연구가 이루어졌다. 건성안 환자에서는 눈물 내에 인지질의 농도가 정상 대조군에 비해 유의하게 낮은 것이 보고되었다.⁵ 인지질 성분이 포함된 약제가 여러 건성안 지표를 호전시키는 연구들이 보고된 바 있고^6,⁷ 인지질 성분이 포함된 약제는 지질층의 두께를 증가시켰다.⁸ 음이온성 인지질 기반의 약제를 1개월 동안 사용하였을 때 기존의 건성안 치료에 비해 눈물막깨짐시간, 안구표면염색, 건성안 증상 개선 측면에서 더 좋은 결과를 보였다.⁹ 또한, 인지질과 인공눈물의 혼합요법이 콘택트렌즈 관련 건성안에 효과적이었다.^10,¹¹ 이에 본 연구에서는 건성안을 유도한 토끼에서 인지질 방출 안구친화콘택트렌즈(아이케어[eyecare]; NEOVISION Co., Ltd., Yongin, Korea)의 효과를 알아보고자 하였다.

대상과 방법

모든 절차는 안과 및 시력 연구에서 동물 사용을 위한 ARVO 성명서에 따라 수행되었으며 동물실험윤리위원회(IACUC)에서 검토 및 승인되었다(HMC 2022-3-0517). 사람을 대상으로 한 연구가 아니기 때문에 IRB 승인을 받지 않았다. 몸무게 약 2.5-3.0 kg의 암컷 뉴질랜드 흰 토끼(New Zaland White rabbit)가 사용되었으며 Nara-Biotech Animal Company (Seoul, Korea)에서 구입하였다. 토끼는 18-20°C와 40-60% 상대습도가 유지되는 일정한 조건에서, 14/10시간의 낮-밤 주기(오전 5시-오후 7시; 오후 7시-오전 5시)에 노출되었다.

한 군당 3마리, 총 18마리의 토끼를 사용하였다. 건성안 모델에서는 건성안을 유도하기 위하여 마취는 근육 내 xylazine hydrochloride (럼푼, 5 mg/kg)와 alfaxalone (알팍산멀티도즈, 케어사이드, 5 mg/kg)을 주입하였고 국소마취는 0.5% proparacaine 안약(파라케인; Hanmi, Seoul, Korea)을 사용하였다. 10% polyvinylpyrrolidone iodine (Besetine solution; Hyundai Pharm. Co. Ltd., Seoul, Korea)으로 소독한 후 Aaron bovie high-temperature cautery pen (#AA01)을 사용하여 마이봄샘 입구를 소작하였다. 비건성안 모델에서는 마이봄샘 입구를 소작하지 않고 렌즈를 착용하였다. 토끼의 한 눈은 약물이 없는 대조콘택트렌즈를 착용하고 반대눈은 약물방출콘택트렌즈(아이케어[eyecare])를 착용하였다. 방출되는 약물로는 0.1% 포스파티딜콜린(phosphatidyl choline, PC), 0.3% PC, 0.5% 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine(DMPC)을 사용하였다. 콘택트렌즈는 매일 8시간씩 착용하였고 매일 임상 양상을 평가하였다.

눈물막깨짐시간(tear break-up time)은 전신마취나 국소마취를 하지 않은 상태의 토끼에 10% fluorescein을 한 방울 점안하여 몇 번 깜박이게 한 후 Cobalt blue 발색광 하에서 초시계를 사용하여 맨 처음 눈물막깨짐이 보이는 시간을 측정하였고 눈물삼투압은 I-Pen (I-MED Pharma, Quebec, Canada)을 사용하여 측정하였다. 리사민그린 염색은 리사민그린(Lissamine green; Optitech, Prayagraj, India)을 이용하여 옥스포드 스케일로 각막을 염색하여 평가하였고 중심각막두께검사(central corneal thickness)는 초음파각막두께측정기(Tomey SP-100, Tomey Corporation, Nagoya, Japan)로 측정하였다. 마이봄샘 소작으로 마이봄샘을 막고 더불어 눈꺼풀과 안구표면의 염증을 과대하게 일으키기 위해서 7일 째 토끼를 희생하여 조직을 얻어 10% 포르말린에 넣어 고정하였다. 24시간 이상 지난 후 고정된 조직을 꺼내 트리밍한 후 파라핀 포매를 수행하였다. 조직은 결막술잔세포를 조사하기 위하여 Periodic Acid Schiff (PAS) 염색을 수행하였고 이는 PAS Stain Kit (ab150680; Abcam, Branford, CO, USA)을 사용하였다.

통계

통계는 independent t-test를 사용하여 실험적 차이의 통계적 유의성을 평가했으며 p<0.05일 때 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다. 토끼는 같은 계통으로 성별과 체중을 조절하여 일정하게 맞추었고 같은 환경에 놓게 되므로 변수가 통제되어 동물실험에서는 양 군이 동질하다고 가정하여 실험을 수행하게 되므로 t-test를 사용하였다.¹²

결 과

약물을 탑재하지 않은 대조일반렌즈과 0.1% PC 약물을 탑재한 약물렌즈의 비교

본 연구에서는 약물을 탑재하지 않은 대조일반렌즈와 0.1% PC를 탑재한 약물렌즈를 토끼에게 전신마취없이 렌즈를 매일 새로운 렌즈로 착용시키고 눈물막의 안정성과 안구표면을 조사하였다(Fig. 1). 건성안토끼에서 눈물삼투압은 5일째에 대조군에 비해 약물렌즈군에서 더 낮았고(Table 1), 4일째에 눈물막깨짐시간은 더 길었으며(Table 1) 비건성안 토끼에서 눈물삼투압은 유의한 차이를 보이지 않았으나(Table 2) 4일째에 눈물막깨짐시간이 0.1% PC 약물 렌즈군에서 더 길었다(Fig. 1, Table 2). 리사민그린 염색상 건성안 토끼와 비건성안 토끼 모두에서 0.1% PC 약물렌즈와 대조일반렌즈 사이의 차이는 보이지 않았고 모두 2단계 이하의 염색상을 보였다(Fig. 2). 중심각막두께검사상 0.1% PC 약물렌즈와 대조일반렌즈 사이의 차이는 보이지 않았고 PAS 염색으로 결막술잔세포 밀도는 양 군 간에 차이를 보이지 않았다(Fig. 2).

0.1% PC 약물을 탑재한 약물렌즈와 0.3% PC 약물을 탑재한 약물렌즈의 비교

본 연구에서는 0.1% PC를 탑재한 약물을 탑재하지 않은 약물렌즈(0.1% PC)와 0.3% PC를 탑재한 약물렌즈를 토끼에게 매일 착용시키고 눈물막의 안정성과 안구표면을 조사하였다. 건성안토끼와 비건성안 토끼에서 모두 눈물삼투압과 눈물막깨짐시간은 양 군 간에 차이를 보이지 않았다(Fig. 3). 리사민그린 염색상 건성안 토끼와 비건성안 토끼 모두에서 양 군 간의 차이는 보이지 않았고 모두 2단계 이하의 염색상을 보였다(Fig. 4). 중심각막두께검사상 양 군 사이의 차이는 보이지 않았고 시간이 감에 따라 건성안 토끼에서 약간 각막두께가 증가하였으나(11.3%) 이는 통계적으로 유의하지 않았으며 PAS 염색으로 결막 술잔세포 밀도는 양 군 간에 차이를 보이지 않았다(Fig. 4).

약물을 탑재하지 않은 대조일반렌즈와 0.5% DMPC 약물을 탑재한 약물렌즈의 비교

본 연구에서는 약물을 탑재하지 않은 대조일반렌즈와 0.5% DMPC를 탑재한 약물렌즈를 토끼에게 매일 착용시키고 눈물막의 안정성과 안구표면을 조사하였다. 건성안토끼에서 눈물삼투압은 대조일반렌즈군에 비해 0.5% DMPC 약물렌즈군에서 4일, 6일, 7일째에 더 낮았고(Table 3), 눈물막깨짐시간은 3일쨰 더 길었으며(Table 2) 비건성안 토끼에서 눈물삼투압은 유의한 차이를 보이지 않았으나 4일째와 5일째에 눈물막깨짐시간이 0.5% DMPC 약물렌즈군에서 더 길었다(Table 4, Fig. 5). 리사민그린 염색상 건성안 토끼와 비건성안 토끼 모두에서 0.5% DMPC 약물렌즈과 대조일반렌즈 사이의 차이는 보이지 않았고 모두 2단계 이하의 염색상을 보였다(Fig. 6). 중심각막두께검사상 0.5% DMPC 약물렌즈와 대조일반렌즈 사이의 차이는 보이지 않았고 PAS 염색으로 결막 술잔세포 밀도는 양 군 간에 차이를 보이지 않았다(Fig. 6).

고 찰

소프트콘택트렌즈는 미용 및 기능상의 목적으로 널리 쓰이는 안구에 접촉하는 의료기기이다. 소프트콘택트렌즈의 주요 합병증은 안구건조증으로 본 연구에서는 인지질 방출 소프트렌즈를 토끼 안구에 착용하여 건성안에 대한 영향을 알아보고자 하였다. 본 연구에서는 건성안 모델을 만들기 위하여 토끼의 눈꺼풀 가장자리를 전기소작하여 마이봄샘 입구를 막고 안검염을 일으키는 방법을 선택하였다. 마이봄샘 기능 장애와 안검염은 콘택트렌즈 착용자에서 렌즈를 착용하지 못하게 되는 주요한 원인이다.¹³ 이 모델에서 눈물막깨짐시간은 정상토끼에 비해 유의하게 낮았고 눈물삼투압은 높아서 건성안 모델로 사용이 가능하였다.^14-¹⁶ 본 실험에서는 눈물삼투압을 측정하는 방법으로 I-pen을 사용하였는데 이 방식은 TearLab으로 측정한 것보다(278-309 mOsm/L) 높게 측정되었으나(294-336 mOsm/L) 일치도는 좋은 것으로 보고되었다.¹⁷ 또한 각막염색에 리사민그린 염색을 사용하였는데 리사민그린 염색은 동양인에서는 결막염색에 주로 사용되지만 멜라닌 색소가 없는 실험동물에서는 각막염색에 사용되기도 한다.¹⁸ 각막염색에 리사민그린을 사용하는 이유로, 염색 특성상 리사민그린은 손상된 세포나 막이 손상된 세포를 염색하지는 않는다. 이는 플루레신이 놓칠 수 있는 초기 및 미세한 변화를 감지하는 데 용이하다. 따라서 초기 건성안 증상을 발견하는 데 특히 효과적이다.¹⁹

이 연구에서 대조일반렌즈와 0.1% PC 렌즈를 비교하였는데 비건성안 토끼에서는 관찰한 1주 모두에서 눈물삼투압은 차이를 보이지 않았으나 눈물막깨짐시간은 3일째에서 0.1% PC렌즈가 더 길었다. 건성안 토끼에서는 0.1% PC 렌즈에서 4일째에 눈물삼투압이 더 낮았고 3일째 눈물막깨짐시간이 더 길었다. PC는 콜린을 헤드 그룹으로 포함하는 인지질 종류로 세포막과 폐 계면활성제의 주요 구성성분이며 눈물막에 존재하며 눈물막을 안정화하는 데 기여한다.²⁰ 비건성안 토끼보다 건성안 토끼에서 0.1% PC 렌즈가 눈물막을 안정화시키는 효과가 더 잘 보였는데 이는 비건성안 토끼에서는 이미 충분한 양의 인지질을 포함하고 있어서 추가적인 효과를 보이지 않은 것으로 생각된다.

또한 이 연구에서 0.1% PC 렌즈와 0.3% PC 렌즈를 비교하였는데 건성안과 비건성안 모두에서 관찰한 모든 날에 양 군에서는 차이를 보이지 않았지만 건성안 토끼에서는 양 군 모두에서 시간이 감에 따라 눈물삼투압이 감소하고 눈물막깨짐시간이 증가하는 방향을 보였다. 두 약물렌즈 간에 차이를 보이지 않은 것은 눈물의 안정화에 기여하는 PC 농도가 한계점이 있어서 포화되면 PC 농도가 그 이상이 되어도 표면장력을 낮추는 등의 추가적 효과는 없는 것으로 보인다.²¹ 눈물은 194 ng/mL의 PC를 포함하여²² 전체 지질의 5-20 mol%가 인지질로 보고되었다.²³

본 연구에서는 0.5% DMPC 렌즈를 대조일반렌즈와 비교하는 실험도 하였다. 눈물삼투압은 건성안에서 지속적으로 높았는데 0.5% DMPC 렌즈를 사용한 군에서 유의하게 호전되었고 눈물막깨짐시간도 호전 경향을 보여 눈물막 안정 효과를 보였다. DMPC는 리포솜에 사용되는 합성 인지질로 건성안에서 눈물의 지질층을 안정화하여 콘택트렌즈와 관련된 증상을 줄여줄 것으로 기대되었다.^7,^11,²⁴ DMPC는 주사용 약물을 용해시키는 데 사용되는 합성된 수용성 인지질로^25,²⁶ 친수성 외부 부분을 유지하면서 혈액이나 위장관의 수성 환경에서 약물의 용해도를 증가시키는 소수성 코어를 갖는 미셀을 형성하여 친유성 약물을 함유할 수 있다.²⁷ DMPC 베이스의 나노이멀젼은 콘택트렌즈를 착용하는 안구건조증에서도 안전하며 안정된 용액으로 사용이 가능할 것으로 기대된다.^11,²⁴

본 연구에 사용된 PC는 대두(soy bean)에서 추출･정제한 인지질(친수성 인산기를 갖는 지질의 통칭)의 한 종류로, 글리세릴포스포콜린 구조에 2개의 지방산이 결합된 구조를 띠고 있고 결합된 지방산으로는 palmitic acid (C16:0)와 oleic acid (C18:1)가 PC의 주된 지방산이다. 반면에 DMPC는 글리세릴포스포콜린 구조에 2개의 myristic acid (C14:0)가 결합된 구조로 PC와는 결합된 지방산만 다를 뿐 모두 동일한 화학구조를 가지고 있다. 다만, PC는 대두(soy bean)나 계란 노른자(egg york)로부터 추출･정제하여 얻는 반면에 DMPC는 순전히 합성을 통해 얻는 점이 다른 점이다.²⁸ 결론적으로 PC (인지질)와 DMPC는 모두 본질적으로 친수성의 인산기 구조와 소수성의 2개의 지방산 부위로 구성되는 인지질로 분류된다. PC와 DMPC는 물에는 용해되지 않지만 콘택트렌즈 원재료인 액상의 hydroxyethyl methacrylate에는 잘 녹는다.²⁸ 이러한 특징을 이용해 PC와 DMPC를 각각 hydroxyethyl methacrylate에 용해시킨 후 가교반응을 통해 콘택트렌즈로 성형하면 손실 없이 PC와 DMPC를 가교 된 hydroxyethyl methacrylate 매트릭스에 분자 상태로 분산시킬 수 있다. 따라서 PC와 DMPC가 탑재된 소프트콘택트렌즈에서 PC와 DMPC는 분자적으로 분산(molecularly dispersed) 되어 탑재되어 있다. 탑재된 PC와 DMPC는 최소한의 크기인 분자 상태로 분산되어 탑재되었다.

PC는 천연에서 추출, 정제되어 그 순도가 대개 95-98% 이상이지만 지방산 1개가 탈락된 lyso-phosphatidylcholine도 일부 매우 소량 불순물로 함유하고 있다. Acera et al²⁸의 연구에 따르면 lyso-phosphatidylcholine도 인체의 눈물에서 발견되고 있어 PC와 동일하게 눈물의 보습력을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 PC를 상용 제품에 적용하기 위해서는 물질의 품질이 매우 균질하고 고순도일 뿐만 아니라 PC의 함량이 일정하게 관리되어야 하는 식품의 약품안전처의 허가 심사 기준을 충족해야 하는데, 천연에서 얻어지는 속성상 PC는 이러한 기준을 충족시키기 현실적으로 매우 어려워 인체 적용 의료기기로서 허가를 받는 것이 용이하지 않다. 반면에 DMPC는 합성으로 얻어졌기에 물질이 고순도의 균일한 품질로 공급될 수 있어 일정한 품질의 제품 개발이 용이하다. 따라서 의료기기로서 허가적 용이성을 고려한다면 PC보다는 DMPC가 적합할 것으로 판단되며 본 연구 결과에서도 DMPC가 매우 양호한 보습기능을 보여주었기에 임상에 적용하기 적합한 소재로 판단된다.

인지질은 진핵 세포막의 주요 지질 성분으로 상처치유와 눈물막의 안정성에 기여할 수 있다. 이러한 인지질 방출 소프트콘택트렌즈는 소프트콘택트렌즈 관련 건성안의 발생을 줄이고 건성안 환자에서도 소프트콘택트렌즈의 착용을 가능케 할 수 있을 것으로 기대된다. 결론적으로 인지질 방출 안구친화성 약물렌즈는 건성안 토끼에서 눈물삼투압을 감소시키고 눈물막깨짐시간을 증가시켜 유효성을 보였으며 향후 건성안 증상을 줄이고 콘택트렌즈 합병증을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

NOTES

Acknowledgments

This paper was supported by the Small Business Technology Innovation Development Project (RS-2023-00280357) and the Regional Specialized Industry Promotion Project (S3268544) by the Small Business Technology Information Promotion Agency.

Conflicts of Interest

The authors have no conflicts to disclose.

Figure 1.

Comparison of control lens and contact lens with 0.1% phosphatidyl choline. (A, B) Tear osmolarity in dry eye model and non-dry eye model. (C, D) Tear break-up time in dry eye model and non-dry eye model. DL = drug-releasing lens; PC = phosphatidyl choline; GL = general lens.

Figure 2.

Comparison of cornea between control lens and contact lens with 0.1% phosphatidyl choline. (A) Lissamine green staining of ocular surface in dry eye model and non-dry eye model. (B, C) Lissamine green staining was used to evaluate the ocular surface staining. (D, E) CCT in dry eye model and non-dry eye model. (F) Conjunctival goblet cells were stained with PAS staining (×200) in dry eye model and non-dry eye model. DL = drug-releasing lens; PC = phosphatidyl choline; GL = general lens; CCT = central corneal thickness; PAS = Periodic Acid Schiff.

Figure 3.

Comparison of contact lens with 0.1% PC and 0.3% PC. (A, B) Tear osmolarity in dry eye model and non-dry eye model. (C, D) Tear break-up time in dry eye model and non-dry eye model. PC = phosphatidyl choline.

Figure 4.

Comparison of cornea between contact lens with 0.1% PC and 0.3% PC. (A) Lissamine green staining of ocular surface in dry eye model and non-dry eye model. (B, C) Lissamine green staining was used to evaluate the ocular surface staining. (D, E) CCT in dry eye model and non-dry eye model. (F) Conjunctival goblet cells were stained with PAS staining (×200) in dry eye model and non-dry eye model. DL = drug-releasing lens; PC = phosphatidyl choline; CCT = central corneal thickness; PAS = Periodic Acid Schiff.

Figure 5.

Comparison of contact lens with 0.5% DMPC and control lens. (A, B) Tear osmolarity in dry eye model and non-dry eye model. (C, D) Tear break-up time in dry eye model and non-dry eye model. GL = general lens; DL = drug-releasing lens; DMPC = 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine.

Figure 6.

Comparison of cornea between contact lens with 0.5% DMPC and control lens. (A) Lissamine green staining of ocular surface in dry eye model and non-dry eye model. (B, C) Lissamine green staining was used to evaluate the ocular surface staining. (D, E) CCT in dry eye model and non-dry eye model. (F) Conjunctival goblet cells were stained with PAS staining (×200) in dry eye model and non-dry eye model. DL = drug-releasing lens; DMPC = 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine; GL = general lens; CCT = central corneal thickness; PAS = Periodic Acid Schiff.

Table 1.

Mean tear osmolarity and TBUT of control lens and contact lens with 0.1% PC in dry eye model

	Tear osmolarity (Osm)			TBUT (s)
	GL_group (n = 3)	DL with 0.1% PC group (n = 3)	p-value	GL_group (n = 3)	DL with 0.1% PC group (n = 3)	p-value
Day 0	348.7 ± 18.2	340.7 ± 5.3	0.5823	4.5 ± 0.4	4.8 ± 0.3	0.370
Day 1	362.0 ± 4.2	324.3 ± 19.1	0.0526	5.0 ± 1.4	7.4 ± 2.0	0.246
Day 2	352.3 ± 12.7	328.3 ± 2.4	0.0585	6.4 ± 1.4	10.1 ± 2.6	0.146
Day 3	341.7 ± 6.9	324.7 ± 10.8	0.1329	4.3 ± 1.7	5.8 ± 0.4	0.279
Day 4	359.3 ± 7.4	330.7 ± 18.8	0.1151	5.9 ± 1.0	9.4 ± 0.6	0.012^*
Day 5	343.0 ± 9.9	306.0 ± 3.7	0.0078^*	6.6 ± 1.6	9.8 ± 1.6	0.123
Day 6	340.0 ± 25.9	332.3 ± 15.6	0.7382	7.6 ± 3.4	8.6 ± 3.7	0.789
Day 7	352.0 ± 5.7	333.0 ± 22.5	0.3103	7.2 ± 2.6	10.7 ± 1.3	0.158

Values are presented as mean ± standard deviation.

TBUT = tear break-up time; PC = phosphatidyl choline; GL = general lens; DL = drug-releasing lens.

^* p < 0.05 by independent t-test.

Table 2.

Mean tear osmolarity and TBUT of control lens and contact lens with 0.1% PC in non-dry eye model

	Tear osmolarity (Osm)			TBUT (s)
	GL_group (n = 3)	DL with 0.1% PC group (n = 3)	p-value	GL_group (n = 3)	DL with 0.1% PC group (n = 3)	p-value
Day 0	342.3 ± 3.9	343.0 ± 6.4	0.905	10.8 ± 1.4	10.9 ± 1.0	0.943
Day 1	343.0 ± 12.8	316.0 ± 28.1	0.284	5.8 ± 0.8	9.8 ± 2.0	0.057
Day 2	339.3 ± 14.5	305.7 ± 14.6	0.082	7.2 ± 1.7	11.2 ± 4.4	0.303
Day 3	350.3 ± 15.6	318.3 ± 33.0	0.283	5.7 ± 1.4	9.1 ± 1.7	0.102
Day 4	353.7 ± 15.3	327.3 ± 13.6	0.143	5.8 ± 0.4	11.7 ± 1.8	0.011^*
Day 5	353.3 ± 15.8	364.7 ± 11.1	0.453	4.4 ± 1.2	5.8 ± 2.2	0.479
Day 6	344.0 ± 6.7	326.0 ± 9.9	0.101	8.1 ± 2.1	9.6 ± 1.8	0.489
Day 7	356.7 ± 10.7	334.3 ± 7.4	0.072	5.3 ± 1.4	7.4 ± 2.2	0.315

Values are presented as mean ± standard deviation.

TBUT = tear break-up time; PC = phosphatidyl choline; GL = general lens; DL = drug-releasing lens.

^* p < 0.05 by independent t-test.

Table 3.

Mean tear osmolarity and TBUT of control lens and contact lens with 0.1% PC in dry eye model

	Tear osmolarity (Osm)			TBUT (s)
	GL_group (n = 3)	DL with 0.5% DMPC group (n = 3)	p-value	GL_group (n = 3)	DL with 0.5% DMPC group (n = 3)	p-value
Day 0	339.3 ± 10.1	342.0 ±14.4	0.805820	4.3 ± 0.9	5.1 ± 1.6	0.488182
Day 1	342.0 ± 11.3	334.7 ± 10.2	0.450633	4.2 ± 1.6	7.0 ± 1.1	0.066427
Day 2	344.0 ± 13.1	315.7 ± 30.4	0.212778	6.5 ± 4.7	13.0 ± 8.2	0.300664
Day 3	345.7 ± 16.3	311.7 ± 19.8	0.082793	8.3 ± 2.6	16.0 ± 1.9	0.014756^*
Day 4	345.0 ± 14.1	306.3 ± 12.5	0.023737^*	11.7 ± 7.9	16.7 ± 4.9	0.408052
Day 5	347.0 ± 15.0	333.7 ± 16.7	0.362645	10.0 ± 6.0	18.7 ± 6.8	0.168300
Day 6	362.0 ± 9.5	314.7 ± 9.0	0.003351^*	11.9 ± 6.5	15.2 ± 7.5	0.593982
Day 7	365.0 ± 3.0	316.3 ± 17.4	0.017915^*	7.4 ± 1.1	13.9 ±4.2	0.060300

Values are presented as mean ± standard deviation.

TBUT = tear break-up time; PC = phosphatidyl choline; GL = general lens; DL = drug-releasing lens; DMPC = 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine

^* p < 0.05 by independent t-test.

Table 4.

Mean tear osmolarity and TBUT of control lens and contact lens with 0.1% PC in non-dry eye model

	Tear osmolarity (Osm)			TBUT (s)
	GL_group	DL with 0.5% DMPC group	p-value	GL_group	DL with 0.5% DMPC group	p-value
Day 0	318.7 ± 26.6	328.0 ± 4.6	0.581938	14.0 ± 1.1	15.5 ± 0.7	0.122335
Day 1	335.0 ± 32.9	319.3 ± 23.1	0.536830	9.2 ± 5.1	15.6 ± 3.8	0.161344
Day 2	321.3 ± 18.8	290.7 ± 14.0	0.086344	10.0 ± 6.5	14.2 ± 4.0	0.400546
Day 3	331.3 ± 19.1	294.3 ± 17.2	0.067248	8.0 ± 2.4	14.3 ± 7.0	0.219402
Day 4	339.0 ± 22.9	310.3 ± 16.0	0.150528	6.3 ± 2.4	16.2 ± 3.4	0.015272^*
Day 5	337.0 ± 13.1	329.7 ± 4.0	0.405929	7.9 ± 2.3	14.0 ± 0.9	0.012295^*
Day 6	319.7 ± 14.2	313.3 ± 19.5	0.672559	10.7 ± 4.3	10.9 ± 1.9	0.959717
Day 7	338.7 ± 7.2	328.3 ± 12.7	0.288940	10.5 ± 1.6	14.0 ± 3.0	0.150744

Values are presented as mean ± standard deviation.

TBUT = tear break-up time; PC = phosphatidyl choline; GL = general lens; DL = drug-releasing lens; DMPC = 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine

^* p < 0.05 by independent t-test.

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Biography

김현정 / Hyeon Jung Kim

Department of Ophthalmology, Kangnam Sacred Heart Hospital, Hallym University College of Medicine