Studio sperimentale per la valutazione del processo corrosivo di un dispositivo oculare a base di magnesio sottoposto a movimenti saccadici

Age related macular degeneration is a degenerative pathology whose treatment is based on monthly intravitreal injections of drug. Following the treatment instructions is difficult for the patients who, in good proportion, refrain from therapy. To overcome these limitations, it has been designed a device that can deliver precise doses of drug at predefined time intervals with a single injection. This device is made of three layers of magnesium alternated with doses of drug. The goal of this work is to determine the optimal method for the evaluation of the device’s corrosion. The most common methods for assessing corrosion mechanism in literature have been analyzed. The most suitable method for our purpose is the measuring of the corrosion dynamic by mass loss. To verify that the method adopted is the most appropriate for our case and to quantify the corrosion in a preliminary way, three devices have been tested through an already consolidated experimental setup at the University of Genova. A test protocol for the best reproduction of all the properties of the corrosive eye environment has been defined. Moreover in order to best reproduce the corrosion mechanism that occurs in vivo, the solution which simulates the vitreous humor in the tests has been investigated. This analysis relates to the influence of chlorine ions and pH on corrosion dynamics. In view of the future tests on the actual corrosion and release on the prototypes, a chamber that reproduces the ocular geometry has been designed and an engine that implements the saccadic movements has been programmed.

La degenerazione senile della macula è una patologia degenerativa il cui trattamento prevede iniezioni intravitreali di farmaco effettuate con cadenza mensile. Attenersi alle indicazioni previste per il trattamento risulta impegnativo per i pazienti che in buona percentuale si astengono dalla terapia. Per ovviare a questi limiti è stato progettato un dispositivo in grado di rilasciare precise dosi di farmaco ad intervalli di tempo predefiniti con un'unica iniezione. Tale dispositivo è costituito da tre strati di in magnesio che si alternano a dosi di farmaco. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di determinare il metodo ottimale con cui valutare la corrosione del dispositivo. Dopo aver analizzato i metodi per la valutazione della corrosione più comuni in letteratura, quello che si è rivelato essere il più adatto al nostro scopo è la misura della perdita di massa. Per verificare che il metodo adottato sia quello più adeguato per il caso in esame e per quantificare l’entità della corrosione in modo preliminare, vengono testati tre prototipi di tale dispositivo tramite un setup sperimentale già consolidato presente all’Università di Genova. Si definiscono alcuni aspetti per la stesura di un protocollo di prova che permetta di riprodurre al meglio tutte le proprietà dell’ambiente corrosivo oculare. A tal proposito viene svolta un’analisi sulla soluzione con cui riprodurre l’umor vitreo nelle prove al fine di riprodurre al meglio la modalità di corrosione che avviene in vivo. Tale analisi riguarda l’influenza degli ioni cloro e del pH sulla dinamica di corrosione. In parallelo, al fine di semplificare la logistica in vista degli effettivi test di corrosione e rilascio che dovranno essere svolti sui prototipi, è stata progettata una camera che riproduce la geometria oculare e programmato un motore che implementa i movimenti saccadici.